Gestão de Operações - Localização Industrial e Layout: Métodos e Arranjos Físicos

Gestão de Operações Localização Industrial Prof Dr Alessandro L Silva Prof Dr Paulo SA Ignácio Pontos a serem abordados na aula Métodos de localização industrial Importância do projeto do layout industrial Pontos importantes em relação ao projeto do layout industrial Tipos tradicionais de arranjo físico Novos conceitos de arranjo físico Objetivo Apresentar alguns métodos de definição de localização da empresa Apresentar alguns pontos básicos em relação aos arranjos físicos novos e tradicionais Por que estudar a localização industrial Em empresas de manufatura a localização afeta Custo de transporte de matériaprima Custo da mãodeobra Custo e disponibilidade de energia Por que estudar a localização industrial Em empresas de serviço a localização afeta Conveniência do cliente Visibilidade do serviço prestado Por que estudar a localização industrial Uma vez definida a localização e implantada a empresa o custo de mudança é muito elevado Provavelmente mesmo que a decisão tenha sido errada a empresa permanecerá no local definido Por que estudar a localização industrial Aspectos a serem considerados na localização industrial Aspectos a serem considerados na localização industrial Proximidade da matériaprima Atividades de extração de minério Atividades de geração de energia Atividades de fabricação de papel custo do transporte da madeira é muito elevado Aspectos a serem considerados na localização industrial Proximidade da mãodeobra Necessidade de mãodeobra qualificada Embraer São José dos Campos Gavião Peixoto Botucatu Necessidade de mãodeobra barata Nike produtos chineses Presença do sindicato Aspectos a serem considerados na localização industrial Proximidade dos clientes Ocorre em situações onde o custo do transporte do produto é elevado Ocorre em situações onde o produto é perecível Necessidade de visibilidade e facilidade de acesso ao cliente Aspectos a serem considerados na localização industrial Ambiente Físico e de Negócio Preço qualidade e disponibilidade de espaço físico Incentivos fiscais Zonas livres de comércio Impactos ambientais Condições climáticas Aspectos a serem considerados na localização industrial Qualidade de vida dos funcionários Existência de infraestrutura no local Moradia Lazer Transporte público Aspectos a serem considerados na localização industrial Aceitação da comunidade Aeroportos Presídios Empresas poluentes Aspectos a serem considerados na localização industrial Globalização Cultura do país Fatores econômicos do país Estabilidade política do país A tomada de decisão na localização Nível hierárquico Decisão Fatores principais Região global Região do mundo ou país Potencial de mercado Custos operacionais Estabilidade política Aceitação cultural Adequação ao clima e temperatura Infraestrutura global de utilities e serviços SubRegião País ou região de país Custos de transporte Impostos e incentivos Custos e disponibilidades de insumos materiais e humanos Legislação e incentivos fiscais regionais Legislação trabalhista estabilidade flexibilidade Protecionaismo Infraestrutura interna de utilidades e serviços Potencial de mercado A tomada de decisão na localização Comunidade Cidade Acesso a mercados Custos e disponibilidade de insumos materiais e humanos Legislação e incentivos fiscais locais Atitude da comunidade Disponibilidade de locais custo do espaço Infraestrutura local de utilidades e serviços Fatores referentes a qualidade de vida Local específico Endereço Acesso a infraestrutura de transporte Acesso a mercados locais Características do endereço ambiente físico e de negócio Infraestrutura micro local de utilidades e serviços Custo do espaço disponibilidade para expansão Impostos territoriais Incentivos locais fiscais ou outros Fatores referentes a qualidade de vida Métodos analíticos para localização industrial Método de Ponderação de Fatores Método do centro de Gravidade Método de Carga e Distância Método do Momento Método de ponderação de fatores Este método busca comparar de forma simples as alternativas de localização Necessário definir os critérios de análise Proximidade da matériaprima Proximidade de aeroportos Custo da mãodeobra Necessário definir o grau de importância Método de ponderação de fatores Critérios Ponderação da importância Pontuação Locais A B C Custo do local 4 80 65 60 Impostos locais 2 20 50 80 Disponibilidade de mãodeobra 1 80 60 40 Acesso a autoestradas 1 50 60 40 Acesso a aeroporto 1 20 60 70 Potencial para expansão 1 75 40 55 Pontuação ponderada total 585 580 605 Método do centro de gravidade Bastante utilizado para a localização de centros de distribuição Este método leva em consideração o volume de produtos transportados entre as unidades Método do centro de gravidade Cx dixVi Vi e Cy diyVi Vi Onde Cx Coordenada x eixo horizontal do centro de gravidade Cy Coordenada y eixo vertical do centro de gravidade dix Coordenada x do iésimo local diy Coordenada y do iésimo local Vi Volume de bens movimentados para ou do iésimo local Método do centro de gravidade Exemplo Localizar um centro de Distribuição entre a fábrica localizada em São Paulo e os Distribuidores independentes localizados nas cidades de Franca São José dos Campos Bauru e Presidente Venceslau Distribuidor Fábrica Método do centro de gravidade Coordenadas e Quantidade transportada São Paulo 630330 155T Fábrica Presidente Venceslau 120510 25 T Distribuidor Bauru 410 470 55T Distribuidor Franca 590 650 30T Distribuidor São José dos Campos 720350 45T Distribuidor Método do centro de gravidade Cx 630 x 155 120 x 25 410 x 55 590 x 30 720 x 45 155 25 55 30 45 17330 31 560 Cy 330x 155 510 x 25 470x 55 650 x 30 350 x 45 155 25 55 30 45 12500 31 403 Distribuidor Fábrica Método da carga e distância Considera fatores quantitativos Fatores de localização Distância média dos clientes alvo Proximidade das fontes de matériaprima Proximidade dos mercados O objetivo é selecionar um local onde as maiores cargas percorram as menores distâncias Método da carga e distância CargaDistância Ci Carga em toneladas ou número de viagens transportada entre a instalação sendo locada e a instalação i Di Distância entre a instalação sendo locada e a instalação Método da carga e distância Distância Retilínea Método da carga e distância Exemplo Um hospital será construído na região do mapa abaixo sendo que existem 7 bairros potenciais onde a população projetada está em milhares Numa análise prévia foram escolhidos os pontos C e F como candidatos Sendo o número de pessoas residentes tomado como carga e usando distância retilínea qual destes dois pontos é o melhor em termos de carga distância Método da carga e distância Método da carga e distância BAIRRO POPULAÇÃO LOCALIZAÇÃO 55 45 LOCALIZAÇÃO 7 2 xy l DISTÂNCIA d ld DISTÂNCIA d ld A 25 45 2 3 0 3 6 45 25 7 14 B 25 25 5 3 2 5 25 45 05 5 25 C 55 45 10 0 0 0 0 15 25 4 40 D 5 2 7 05 25 3 21 2 0 2 14 E 8 5 10 25 05 3 30 1 3 4 40 F 7 2 20 15 25 4 80 0 0 0 0 G 9 25 14 35 2 55 77 2 05 25 25 Total 239 Total 168 Método do momento Cada local ou cidade é um centro Para cada centro calculase o momento que as demais cidades somadas possuem Momento M custo unitário de transporte x distância x quantidade O Centro que tiver a menor soma de momentos será escolhido Método do momento Rotas AB AD ABC BA BC BD DB DA DBC CB CBD CBA Método do momento A 3 x 100 5 x 200 5 x 400 2 R 660000 B 150 x 5 300 x 5 10 x 100 2 R 650000 C 10 x 400 3 x 300 450 x 5 2 R 1430000 D 10 x 200 3 x 150 450 x 5 2 R 940000 A melhor cidade é a cidade B Exercício 1 Utilizando o método do Centro de Gravidade localizar um centro de Distribuição entre a fábrica localizada em Tupã e os Distribuidores independentes localizados nas cidades de Araçatuba Sorocaba e São Carlos Marilia 270 500 30T Fábrica Araçatuba 280 580 10T Distribuidor Sorocaba 550 320 15T Distribuidor São Carlos 520480 5T Distribuidor Exercício 2 Uma escola será construída na região do mapa abaixo sendo que existem 6 bairros potenciais onde a população projetada está em milhares Numa análise prévia foram escolhidos os pontos D e E como candidatos Sendo o número de pessoas residentes tomado como carga e usando distância retilínea qual destes dois pontos é o melhor em termos de carga distância Exercício 3 B 2558 150 C 157 200 D 34 50 A 57 100 F 63 50 E 42 200 Exercício 4 Rotas AC AD AE ADB CA CD CDB CAE BE BD BDC BDA DA DC DB DBE EA EB EAC EBD O custo do transporte é de R400 a tonelada OS PRINCÍPIOS GERAIS DE PROJETOS EM OPERAÇÕES PROJETO DA REDE ARRANJO FÍSICO E FLUXO TECNOLOGIA DE PROCESSO PROJETO DE TRABALHO PROJETOS DE PRODUTOS E SERVIÇOS PROJETOS DE PROCESSOS PROJETO DE ARRANJO FÍSICO E FLUXO GERAÇÃO DO CONCEITO TRIAGEM PROJETO PRELIMINAR AVALIAÇÃO E MELHORIA PROTOTIPAGEM E PROJETO FINAL Conceitos de arranjo físico layout Importância do projeto do layout O planejamento do layout é importante porque esse representa normalmente os maiores e mais caros recursos da organização Canem etal 1996 Um bom projeto de arranjo físico pode visar tanto eliminar atividades que não agregam valor como enfatizar atividades que agregam Corrêa e Corrêa 2004 Importância do projeto do layout Alterar o arranjo físico é freqüentemente uma atividade difícil e de longa duração devido às dimensões físicas de recursos de transformação movidos O rearranjo físico de uma operação existente pode interromper seu funcionamento suave levando à insatisfação do cliente ou perdas na produção Desafio Mudar o layout com a fábrica em pleno funcionamento Importância do projeto do layout Se o arranjo físico examinado a posteriori está errado pode levar a padrões de fluxo excessivamente longos estoque de materiais filas de clientes formandose ao longo da operação tempos de processamento desnecessariamente longos operações inflexíveis fluxos imprevisíveis e altos custos Importância do projeto do layout Um bom arranjo físico deve Minimizar os custos de manuseio e movimentação interna de materiais Utilizar o espaço físico disponível de forma eficiente Apoiar o uso eficiente da mãodeobra evitando que esta se movimente desnecessariamente Facilitar a comunicação entre as pessoas envolvidas na operação Importância do projeto do layout Um bom arranjo físico deve cont Reduzir tempos de ciclo dentro da operação garantindo fluxos mais linearizados sempre possível e coerente com a estratégia Facilitar a entrada saída e movimentação dos fluxos de pessoas e de materiais Facilitar manutenção dos recursos garantindo fácil acesso Facilitar acesso visual às operações quando adequado Importância do projeto do layout Um bom arranjo físico deve cont Incorporar medidas de qualidade por exemplo respeitando distâncias entre setores que produzam produtos que possam ser contaminados um pelo outro e atender a exigências legais de segurança no trabalho por exemplo mantendo isolado setores que possam necessitar de proteção especial do trabalhador Importância do projeto do layout Os custos de implantação de um bom arranjo ou de um arranjo deficiente podem ser praticamente idênticos Mas uma vez implantado um arranjo deficiente os custos relativos ao rearranjo interrupção de produção e novos investimentos tornam quase impossível transformálo num arranjo eficiente Muther 1976 Importância do projeto do layout Definição de arranjo físico O arranjo físico de uma unidade produtiva pode ser entendido como a disposição física dos vários elementos ou recursos produtivos utilizados para a produção de um bem ou serviço tais como máquinas equipamentos instalações e pessoal O arranjo físico define o relacionamento físico entre as diversas atividades e determina a maneira segundo a qual os recursos transformados materiais informações e clientes fluem através da operação Gonçalves Filho 2005 Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica A B C Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica A Local para movimentação e manobra de caminhões Local para manobra e movimentação de empilhadeiras Local para descarga de caminhões Local para armazenamento de matériaprima Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica B Definição do fluxo percorrido pelas peças e produtos Definição de corredores para pessoas Definição de corredores para empilhadeiras carrinhos transportadores etc Definição do espaço necessário para as máquinas Posicionamento de algumas áreas Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Definição do espaço necessário para as máquinas Área de entrada de matériaprima Área necessária para o operador desempenhar as atividades Área necessária para o produto fabricado no posto de trabalho Área necessária para a realização da manutenção Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Posicionamento de algumas áreas Verificar o posicionamento de cabines de pintura Não podem estar próximo de locais que geram faíscas como atividades de solda Não podem estra próximas a locais que geram poeiras para que não ocorram contaminação ex atividades de lixamento As áreas de escritório não devem estar próximas a locais de com níveis de ruído elevados Ou será necessário desenvolver sistemas de isolamento acústico Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica C Local para armazenamento de produto acabado Local para movimentação e manobra de caminhões Local para manobra e movimentação de empilhadeiras Local para carregamento de caminhões Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Segundo Camarotto 2006 A Informações gerais sobre a empresa A1 tamanho produto A2 nível de produção atual e futuro A3 terrenos e capital disponível A4 tipos de matéria prima e condições gerais do processo Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Segundo Camarotto 2006 cont B Informações sobre o produto B1 características físicas e geométricas B2 manipulação e armazenamento B3 condições de qualidade B4 partes componentes Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Segundo Camarotto 2006 cont C Informações sobre o processo C1 diagramas de operação e montagem C2 Roteiros de produção work sheets e tempos de operação C3 estoques e transportes C4 outras informações Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Segundo Camarotto 2006 cont D Informações sobre pessoas e serviços auxiliares D1 pessoal necessário D2 serviços administrativos e auxiliares E Informações sobre equipamento E1 lista completa de equipamentos e templates E2 características de operação E3 custo dos equipamentos Pontos a serem observados no projeto de uma fábrica Segundo Camarotto 2006 cont F Informações gerais financeiros F1 preço final do produto F2 estrutura de custos F3 preço do terreno e custo de urbanização e construção Pontos a serem abordados no projeto de uma arranjo físico O que é mais difícil Projetar uma fábrica do início ou readequar um layout já existente PROCESSOS A definição de qual o tipo de processo deve ser utilizado em uma organização parte do entendimento de qual é a relação existente entre o volume de produção ou serviço e a variedade dos mesmos Na manufatura os tipos de processos são classificados como Processos de Projeto Processos de Jobbing Processos em lotes ou bateladas Processos de produção em massa Processos contínuos Nas operações de serviços os tipos de processos são dividos da seguinte forma Serviços profissionais Lojas de serviços Serviços de massa PROJETO DE ARRANJO FÍSICO E FLUXO Processos de Projeto Utilizado em produtos normalmente bastante customizados Na maioria dos casos o período de tempo para fabricar o produto ou executar o serviço é longo Alta variedade e baixíssimos volumes Exemplos Construção de navios construção civil produções de cinema etc Processos de Jobbing ou Job Shop Alta variabilidade e baixo volume Os recursos transformadores são compartilhados Normalmente a mãodeobra é especializada Não existe estoque Exemplos Operações de Ferramentaria de produção restauradores de móveis alfaiates que trabalham por encomenda roupas de formatura PROJETO DE ARRANJO FÍSICO E FLUXO Processos em lotes ou bateladas Equilíbrio entre volume e variedade O mesmo item é fabricado mais de uma vez Alternativa de estocagem Existe um agrupamento de produtos a serem fabricados em função de sua Similaridade As variações entre um produto e outro não afetam o processo básico de produção Exemplos Manufatura de máquinas manufatura de ferramentas etc Processos de Produção em massa Alto volume e baixa variedade As variações nos produtos não afetam o processo básico de produção Exemplos Fábricas de automóveis Indústria calçadista fábricas de televisores fabricantes de pizza congelada etc Processos contínuos Altos volumes e baixíssima variedade Itens que não são discretos Caracterizados por não haver interrupções durante os processos Exemplos Refinarias siderúrgicas Usina geradora de eletricidade etc PROJETO DE ARRANJO FÍSICO E FLUXO Características de VolumeVariedade Objetivos estratégicos da produção SELEÇÃO DOS TIPOS DE PROCESSOS A escolha do tipo básico de arranjo físico define a maneira pela qual os recursos serão arranjados uns em relação aos outros O posicionamento físico final dos recursos faz parte do projeto detalhado de posicionamento PROJETO DE ARRANJO FÍSICO E FLUXO Arranjo físico posicional posição fixa Arranjo físico por processo Arranjo físico celular Arranjo físico por produto em fluxo ou em linha TIPOS DE ARRANJOS FÍSICOS BÁSICOS TIPOS E DECISÃO DE ARRANJOS FÍSICOS BÁSICOS VOLUME E VARIEDADE OBJETIVOS DE DESEMPENHO ESTRATÉGICO Processo repetitivo em massa Processo repetitivo em lotes Processo por projeto Processo contínuo Processo jobbing Serviços profissionais loja e massa Arranjo físico posicional Arranjo físico por processo Arranjo físico celular Arranjo físico por produto DECISÃO 1 Tipo de processo DECISÃO 2 Tipo básico de arranjo físico DECISÃO 3 Projeto detalhado de arranjo físico Posição física de todos os recursos de transformação FLUXO DE RECURSOS TRANSFORMADOS Tipos de arranjo físico Arranjos físicos tradicionais Arranjo físico funcional por processo Arranjo físico posicional por posição fixa Arranjo físico em linha por produto Arranjo físico celular Tipos de arranjo físico Arranjo físico funcional O layout funcional é caracterizado por grandes variedades de componentes e máquinas de uso genérico As máquinas são agrupadas por função tornos fresas etc e as peças são movimentadas pela fábrica para as várias máquinas Black 1988 Tipos de arranjo físico Arranjo físico funcional Recebimento Tratamento térmico Retífica Fresas Furadeiras Tornos Expedição To To To To To To To To To To Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Tt Tt Tt Tt Fu Fu Fu Fu Fu Fu Re Re Re Re Re Re X Y Ferramentaria a Supermercado b Peixaria Açougue Padadria Queijos e frios Bebidas Utensílios domésticos Higiene pessoal Papelaria Enlatados Cereais Frutas Legumes Material de limpeza Alimentos Caixas X Y Arranjo físico funcional por processo 1 Vantagens 1 Aumento da utilização de máquinas 2 Equipamentos de caráter gerais podem ser utilizados 3 Menos vulnerável a mudanças de produtos e demanda grande flexibilidade 4 Menos vulnerável à quebra de máquinas Arranjo físico funcional por processo 2 Desvantagens 1 Aumento da movimentação de materiais 2 Dificuldade em controlar a produção 3 Aumento do work in process 4 A taxa de produção tende a ser mais baixa 5 A diversidade de rota torna o fluxo de material confuso dificultando a identificação de gargalos Arranjo físico funcional por processo Existe um tradeoff em relação ao layout funcional pois este privilegia a flexibilidade dos fluxos permite por exemplo que independente da preferência ou necessidade do cliente de percorrer diferentes trajetos mais longos ou mais curtos todos possam ser acomodados à custa da eficiência pois as distâncias percorridas tendem a ser longas onerando todo desempenho e conseqüentemente o lead time Corrêa e Corrêa 2004 Arranjo físico funcional por processo Arranjo físico funcional por processo Arranjo físico funcional por processo Tipos de arranjo físico Arranjo físico posicional O layout por posição fixa difere do conceito dos outros layouts pois nesse o material é levado até às estações de trabalho ao passo que no layout posicional as estações de trabalho são movimentadas até os materiais Este é um tipo muito particular de layout e normalmente é utilizado na fabricação de produtos de grande porte ou produtos que permanecerão fixos no local de fabricação Exemplo prédios pontes navios Arranjo físico posicional Características Movimentação reduzida de material Aumento da movimentação de pessoal e equipamentos Pode resultar em equipamentos duplicados Requer grande habilidade do pessoal Pode resultar em aumento de espaço e grande material em processo Características cont Requer grande atenção no controle e na programação da produção Produção pequena Grande flexibilidade que permite alterações no projeto do produto no volume da produção e até no tipo de produto Arranjo físico posicional 2 7 0 2 1 2 Construção de rodovias Cirurgias em pessoas Restaurante convencional Estaleiro Arranjo físico posicional Layout posicional Arranjo físico posicional Tipos de arranjo físico Layout por produto linha Nesse arranjo o material é transportado através de estações de trabalho onde sofre as operações de fabricação ou montagem criando um fluxo unidirecional O arranjo físico por produto procura localizar os recursos produtivos segundo a melhor seqüência das operações requeridas pelo recurso que está sendo transformado Gonçalves Filho 2005 Tipos de arranjo físico Layout por produto linha ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO EM FLUXO OU EM LINHA Neste Arranjo os produtos informações ou clientes seguem um roteiro prédefinido no qual a seqüência de atividades requerida coincide com a seqüência na qual os processos foram arranjados fisicamente Montagens de automóveis Restaurantes selfservice Manufatura de papel Programas de vacinação Predominantemente é a uniformidade dos requisitos que leva a operação a escolher um arranjo físico por produto Modelo T linha Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Etapa 5 Etapa 6 Processo em fluxo contínuo a Linha de montagem automática b Cafeteria processando clientes em linha d Linha de montagem manual c Arranjo físico por produto Sala de aula Entrega de uniformes Depósito de uniformes Espera Médico Médico Médico Médico Médico Médico Coleta sangue Coleta sangue Coleta sangue RaiosX RaiosX RaiosX Registro histórico pessoal e clínico Centro de alistamento militar Layout por produto Layout em Linha Características e vantagens do layout em linha Fluxo suave simples lógico e direto Menor work in process do que no layout funcional Utilizado em sistema de produção contínua Produtos são fabricados em grande quantidade e semelhantes entre si Características e vantagens do layout em linha cont Exige balanceamento de linha Equipamentos são dispostos de acordo com a seqüência de operações e equipamentos especiais podem ser utilizados Tempo total por unidade é baixo Layout em Linha Tipos de arranjo físico Desvantagens do layout em linha Uma parada de máquina interrompe toda linha de produção Mudanças no projeto do produto podem tornar toda linha de produção obsoleta Normalmente existe a necessidade em investir em equipamentos de alto valor Baixa utilização dos recursos para produtos de baixo volume Tipos de arranjo físico Variações do layout em linha Variações do layout em linha Layout em Linha Layout em Linha Tipos de arranjo físico Arranjo físico celular As peças com similaridades são identificadas e agrupadas com o objetivo de buscar vantagens no projeto e na manufatura Esses grupos são denominados de famílias Se o objetivo é a manufatura então as peças de uma mesma família terão necessidades de processamento similares levando a formação de um grupo de máquinas responsáveis pela sua fabricação Esse grupo de máquinas é denominado de célula de fabricação Tipos de arranjos físicos Arranjo físico celular Famílias de produtos Famílias de produtos X Recebimento Tratamento térmico Retífica Fresas Furadeiras Tornos Expedição To To To To To To To To To To Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Tt Tt Tt Tt Fu Fu Fu Fu Fu Fu Re Re Re Re Y Ferramentaria a Recebimento Tratamento térmico Retífica Fresas Furadeiras Tornos Expedição To To To To To To To To To To Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Fr Tt Tt Tt Tt Fu Fu Fu Fu Fu Fu Re Re Re Re X Y Ferramentaria a Célula Y Exemplo de célula de manufatura b Exemplo de célula em escritório b Arranjo físico celular Arranjo físico celular Considerações para a produção em células A demanda para as peças deve ser suficientemente elevada e estável de forma que tamanhos de lotes moderados das peças possam ser fabricados periodicamente As peças que estão sendo analisadas devem ser agrupadas em famílias de peças Dentro de uma família de peças as peças devem ter características físicas similares e dessa forma elas exigem operações de produção similares Ganhos advindos da implantação de células Arranjo físico celular Vantagens do layout celular Redução do tempo de manuseio do material e movimentação Redução do tempo de setup de recursos produtivos Redução da variabilidade do tempo de ciclo Fluxo suave de produção Arranjo físico celular Vantagens do layout celular cont Melhor monitoramento controle resposta dos estoques e da qualidade dos itens produzidos Criação de um melhor ambiente de trabalho através da utilização de times multifuncionais Com a maior padronização dos processos o processo de automação das atividades torna se mais simples Arranjo físico celular Vantagens do layout celular cont Com o aumento do grau de similaridade de processo entre as peças processadas na célula o tempo de setup entre os lotes de fabricação tende a se reduzir e conseqüentemente impacta no tamanho dos lotes e nos tempos de esperas Arranjo físico celular Vantagens do layout celular cont Como o trajeto percorrido pelos componentes diminui com o layout celular o tempo perdido entre as operações tende a diminuir Como conseqüência os estoques intermediários diminuem e o tempo total de fabricação também reduz Arranjo físico celular Vantagens do layout celular cont Com a padronização da família de produtos a variabilidade de atividades realizadas em uma máquina tende a diminuir Com isso treinar funcionários tornase mais simples e rápido A utilização de equipes de trabalho tende a tornar o relacionamento entre operários melhor gerando um melhor ambiente de trabalho Arranjo físico celular Desvantagens do layout celular A inserção de novos produtos na fábrica pode ser complicada pois as células já possuem um padrão de processo para os produtospeças que fabrica Para minimização deste problema deve existir um relacionamento muito intenso entre a Engenharia de produto e o chãode fábrica Arranjo físico celular Desvantagens do layout celular As células para atingirem sua máxima eficiência necessitam de equipes multifuncionais Portanto em um primeiro momento todos os operadores precisam passar por um processo de treinamento o que pode implicar em tempo e custos Arranjo físico celular Tipos de arranjo físico Layout celular Tipos de arranjo físico Relação entre os tipos básicos de arranjo físico e tipos de processos Slack etal1997 Tipos de arranjo físico Classificação dos arranjos físicos tradicionais segundo volumevariedade produzidos VOLUME VARIEDADE E TIPO DE ARRANJO FÍSICO ARRANJO FÍSICO POSICIONAL ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO ARRANJO FÍSICO CELULAR ARRANJO FÍSICO POR PRODUTO FLUXO REGULAR MAIS IMPORTANTE VOLUME VARIEDADE FLUXO REGULAR MAIS FACTÍVEL FLUXO INTERMITENTE FLUXO CONTÍNUO VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS TIPOS DE ARRANJO FÍSICO VANTAGENS DESVANTAGENS POSICIONAL Flexibilidade muito alta Produto ou cliente não movido Alta variedade de tarefas para mãodeobra Custos unitários altos Programação de espaço ou atividades complexa Excesso de movimentação de equipamentos e mãodeobra PROCESSO Flexibilidade alta Robusto para interrupções Fácil manutenção Baixa utilização dos recursos Altos estoques em processo Fluxo complexo CELULAR Bom equilíbrio entre custo e flexibilidade com variedade alta Atravessamento rápido Trabalho em grupo Alteração para este arranjo pode ser caro com capacidade adicional Pode reduzir níveis de utilização de recursos PRODUTO Baixos custos unitários para altos volumes Alta especialização Movimentação conveniente para os recursos Baixa flexibilidade Não robusto para interrupções Trabalho repetitivo Tipos de arranjo físico Observação A disposição das máquinas de uma célula se parece com o arranjo físico em linha mas é projetada para ter flexibilidade Além disso normalmente a célula inclui todos os processos necessários para concluir as peças de sua família Novos conceitos de arranjo físico Novos conceitos de arranjo físico Recentes tendências da indústria sugerem que as configurações clássicas de arranjo físico não reúnem as características necessárias para atender aos empreendimentos multi produtos e que é necessária uma nova geração de arranjos que devem ser flexíveis modulares e fáceis de serem reconfiguráveis Isso se deve ao fato de alguns segmentos da indústria de manufatura estarem expostos a um ambiente turbulento Benjaafar etal 2002 Novos conceitos de arranjo físico Ambiente Turbulento Alta variação na demanda Alta variação nos tamanhos de lotes de produção Alta variação nos tempos de processamento Freqüentes mudanças no conjunto de produtos Seqüências de produção variáveis Forte competição Novos conceitos de arranjo físico Novos arranjos físicos Layout ágil reconfigurável Células virtuais Layout fractal Layout modular Minifábrica Layout distribuído Novos conceitos de arranjo físico Layout Ágil reconfigurável A disposição dos recursos produtivos são alocados de acordo com o produto a ser fabrica Alguns autores destacam que esse não é um tipo específico de arranjo físico mas uma característica do arranjo físico Novos conceitos de arranjo físico Layout Ágil reconfigurável Novos conceitos de arranjo físico Layout Ágil reconfigurável Novos conceitos de arranjo físico Layout Ágil reconfigurável Novos conceitos de arranjo físico Vantagens Para cada produto podese organizar os recursos de forma a minimizar a movimentação de produtos e operadores Desvantagem A implantação desse arranjo físico não é viável na maioria dos casos Novos conceitos de arranjo físico Células Virtuais São agrupamentos lógicos das máquinas e não são reconhecidas por sua aproximação física ou seja os grupos não são fisicamente identificáveis Novos conceitos de arranjo físico Layout modular A idéia básica desse arranjo físico é usar os arranjos físicos funcional por produto e celular como blocos de construção montados na forma de uma rede orientada pelo fluxo de material dos produtos Novos conceitos de arranjo físico Layout modular O arranjo físico modular é caracterizado por um conjunto de módulos organizados de acordo com a rede de fluxo de material geral e cada módulo é composto por um grupo de máquinas conectadas por uma rede de fluxo de material local que exibe um padrão de fluxo característico de um tipo de layout específico Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo fluxo em linha flowline é um arranjo físico com as máquinas posicionadas em linha onde as peças são movimentadas em uma única direção Este layout difere da linha tradicional no sentido em que algumas peças da família podem não necessariamente sofrerem operação em todas as estações de trabalho Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo fluxo em linha ramificado convergente ou divergente flowline ramificado semelhante ao módulo flowline mas com peças que utilziam um subconjunto de operações comuns e outro específico As peças se movem ao longo da linha e em um determiando ponto desviam para um ramo com operações específicas retornando à linha após o término dessas operações Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo fluxo em linha ramificado convergente ou divergente flowline ramificado Este arranjo físico difere do fluxo em linha no sentido em que existem um conjunto de peças da família que tem atividades de processo em comum e um conjunto de peças com atividades específicas Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo célula Formado por um conjunto de máquinas diferentes capazes de processarem uma família de peças sem que qualquer peça necessite visitar qualquer departamento ou máquina fora da célula Nesse caso tanto a seqüência de processamento quanto as máquians visitadas por todas as peças possuem um alto grau de similaridade Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo centro de usinagem o módulo possui uma única máquina capaz de realizar inúmeras operações diferentes A máquina possui também um alto grau de automação A vantagem presente nesse layout em relação ao módulo célula é que neste layout uma família de peças pode ser processada sem qualquer movimentação Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo funcional o módulo funcional tem a mesma definição do layout funcional Não existe dentro do módulo nenhum padrão de fluxo Novos conceitos de arranjo físico Layout modular Módulo fluxo padronizado arranjo no qual existe um fluxo de material dominante e uma precedência entre as operações definindo uma hierarquia entre elas Este módulo pdoe ser decomposto em módulos flowline e flowline ramificado Novos conceitos de arranjo físico Layout modular planta Volvo Kalmar Suécia Tompkins 1984 Novos conceitos de arranjo físico Layout fractal A unidade básica de formação do layout fractal é a célula fractal um conjunto de máquinas colocadas próximas umas das outras no chãodefábrica e capazes de processar a maioria senão todos os produtos que entram no sistema de fabricação Cada tipo de máquina na célula fractal é aproximadamente igual à proporção daquele tipo de máquina na fábrica Novos conceitos de arranjo físico Layout fractal Segundo Gonçalves Filho 2005 não é suposto que as células fractais sejam independentes ou seja que cada uma delas seja capaz de processar inteiramente um conjunto de peças Pode ser necessário que a peça passe por duas ou mais células fractais para estar completa Com isso determinadas máquinas e equipamentos serão utilizados por mais de uma célula fractal Isto deve ocorrer principalmente quando máquinas caras em número reduzido são utilizadas por um grande número de peças Novos conceitos de arranjo físico Montreuil etal1999 Novos conceitos de arranjo físico Minifábrica Minifábricas de produção é a organização do layout do setor de manufatura em ilhas de produção Neste caso os equipamentos de produção são separados de forma a dividir a fábrica em áreas de processamento de produtos específicos ou seja a fábrica é seccionada em setores onde cada um produz parte dos produtos pertencentes ao rol de produtos da empresa Novos conceitos de arranjo físico Minifábrica Novos conceitos de arranjo físico Minifábrica x Células x Fractal No layout fractal em cada célula ou ilha de trabalho existe os mesmos tipos de máquinas Na minifábrica as ilhas ou células são compostas de equipamentos diferentes No layout celular existe um fluxo unidirecional de processamento Na minifábrica o fluxo pode não ser unidirecional e nem tão bem definido quanto na célula Nas minifábricas a variedade processada de itens é muito superior ao da célula Novos conceitos de arranjo físico Vantagens Desvantagens Ágil Adaptável às mudanças no projeto do produto mix de produtos e volume de demanda Alto investimento em equipamentos ferramentas e sistemas de movimentação flexíveis Distribuído Permite lidar com variações na demanda tanto em volume como em variabilidade Flexibilidade devido a duplicação eou desagregação de departamentos Menor tempo de passagem das peças pelo sistema Redução no custo de movimentação de materiais Necessidade de duplicação de recursos como pessoal sistemas computacioanis e áreas d carga e descarga Fractal Flexibilidade uma peça pode ser processada em qualquer uma das células fractais Exige balanceamento do fluxo entre as células e dentro delas Necessidade de duplicação de máquinas e equipamentos Gerenciamento complexo Modular Fluxo suave Mais de um tipo de arranjo físico pode ser utilziado na fábrica Pode haver necessidade de duplicação de máquinas e equipamentos Novos conceitos de arranjo físico Análise dos arranjos físico baseada na Produção Enxuta DÚVIDAS