Slide - Localização Industrial e Arranjos Físicos - 2023-2

Localização Industrial e Arranjos físicos Prof. Dr. Antonio Carlos Pacagnella Junior 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 Localização Industrial Prof. Dr. Antonio Carlos Pacagnella Junior 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 matéria-prima. •Custo da mão-de-obra. •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 matéria-prima. •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 mão-de-obra. • Necessidade de mão-de-obra qualificada. • Embraer (São José dos Campos, Gavião Peixoto, Botucatu). • Necessidade de mão-de-obra 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 infra-estrutura 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 •Infra-estrutura global de utilidades e serviços Sub-Região 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) •Protecionismo •Infra-estrutura interna de utilidades e serviços •Potencial de mercado A tomada de decisão na localização Nível hierárquico Decisão Fatores principais 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 •Infra-estrutura local de utilidades e serviços •Fatores referentes a qualidade de vida Local específico Endereço •Acesso a infra-estrutura de transporte •Acesso a mercados locais •Características do endereço (ambiente físico e de negócio) •Infra-estrutura 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 matéria-prima. • Proximidade de aeroportos. • Custo da mão-de-obra. • 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 mão-de-obra 1 80 60 40 Acesso a auto-estradas 1 50 60 70 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 = \sum \frac{dixVi}{\sum Vi} \quad \text{e} \quad Cy = \sum \frac{diyVi}{\sum Vi} Onde Cx = \text{Coordenada } x \text{ (eixo horizontal) do centro de gravidade} Cy = \text{Coordenada } y \text{ (eixo vertical) do centro de gravidade} dix = \text{Coordenada } x \text{ do } i\text{ésimo local} diy = \text{Coordenada } y \text{ do } i\text{ésimo local} Vi = \text{Volume de bens movimentados para ou do } i\text{ésimo 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. Método do centro de gravidade Coordenadas e Quantidade transportada: •São Paulo (630,330) - 15,5T – Fábrica. •Presidente Venceslau (120,510) - 2,5 T– Distribuidor. •Bauru (410, 470) – 5,5T – Distribuidor. •Franca (590, 650) – 3,0T – Distribuidor. •São José dos Campos (720,350) – 4,5T – Distribuidor. Método do centro de gravidade Cx = [(630 x 15,5) + (120 x 2,5) + (410 x 5,5) + (590 x 3,0) + (720 x 4,5)] / (15,5 + 2,5 + 5,5 + 3,0 + 4,5) = 17330 / 31 = 560 Cy = [(330x 15,5) + (510 x 2,5) + (470x 5,5) + (650 x 3,0) + (350 x 4,5)] / (15,5 + 2,5 + 5,5 + 3,0 + 4,5) = 12500 / 31 = 403 Método da carga e distância • Considera fatores quantitativos. • Fatores de localização: • Distância média dos clientes alvo. • Proximidade das fontes de matéria-prima. • Proximidade dos mercados. • O objetivo é selecionar um local onde as maiores cargas percorram as menores distâncias. Método da carga e distância Carga-Distância 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 (x,y) A (2,5; 4,5) B (2,5; 2,5) C (5,5; 4,5) D (5, 2) E (8, 5) F (7, 2) G (9, 2,5) POPULAÇÃO (f) 2 5 10 7 10 20 14 LOCALIZAÇÃO (5,5; 4,5) DISTÂNCIA (d) 3 + 0 = 3 + 0 = 0 + 0 = 0,5 + 2,5 = 2,5 + 0,5 = 1,5 + 2,5 = 3,5 + 2 = id 6 25 0 7 30 80 77 Total 239 LOCALIZAÇÃO (7, 2) DISTÂNCIA (d) 4,5 + 2,5 = 7 4,5 + 0,5 = 5 1,5 + 2,5 = 4 2 + 0 = 3,5 1 + 0 = 1 0 + 0 = 0 2 + 0,5 = 2,5 id 14 25 40 21 10 0 35 Total 168 Método do momento • Cada local ou cidade é um centro. Para cada centro calcula-se 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: A_B; A_D; A_B_C B_A; B_C; B_D D_B; D_A; D_B_C C_B; C_B_D; C_B_A Método do momento A: (3 x 100 + 5 x 200 + 5 x 400) 2 = R$ 6.600,00 B: (150 x 5 + 300 x 5 + 10 x 100) 2 = R$ 6.500,00 C: (10 x 400 + 3 x 300 + 450 x 5) 2 = R$ 14.300,00 D: (10 x 200 + 3 x 150 + 450 x 5) 2 = R$ 9.400,00 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 (520,480) – 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 (2,5,5.8) (150) C (1,5,7) (200) A (5,7) (100) D (3,4) (50) F (6,3) (50) E (4,2) (200) Exercício 4 Rotas: A_C, A_D, A_E, A_D_B C_A, C_D, C_D_B, C_A_E. B_E, B_D, B_D_C, B_D_A. D_A, D_C, D_B, D_B_E. E_A, E_B, E_A_C, E_B_D. O custo do transporte é de R$4,00 a tonelada. Arranjos físicos Prof. Dr. Antonio Carlos Pacagnella Junior Conceitos de arranjo físico (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) Importância do projeto do layout O planejamento do layout é importante porque esse representa, normalmente, os maiores e mais caros recursos da organização. (Canem et.al. 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 re-arranjo 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 formando-se 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 mão-de-obra, 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 transformá-lo num arranjo eficiente. (Muther, 1976) Importância do projeto do layout 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 matéria-prima. 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 matéria-prima. • 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 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 Relação entre os tipos básicos de arranjo físico e tipos de processos (Slack et.al.,1997) Tipos de arranjo físico Classificação dos arranjos físicos tradicionais segundo volume-variedade produzidos 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 Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico Existe um trade-off 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) Tipos de arranjo físico Corte de Fitas Furadeiras de bancada Estoque FERDMAQ/4 DEPOSITO 1 DEPOSITO 12 895 VIRADOR 6 MIL PLC 529 840 579 PR1 142 425 890 570 738 ESTOQUE DE MATERIA PRIMA CENTRO SUMERIO MAGAZZINO STAZIONE ESTOQUE MONTAGGIO FASE 1 MONTAGGIO FASE 2 SUGHERO STOCCAGGIO FORNO PASSEPARTOUT UFFICIO<br>255 ESTOQUE DE INSTRUÇÕES ESTOQUE DE INSTRUÇÕES 872 FURO AVAN DEPOSITO PALETES ESTOQUE DE MATERIA PRIMA ATE GUILHOTINA 458 PR2 BOBINA 98 98e. SUBIDA 204 374 POS1630 EDI/4 FERDMAQ FURADORIA Tipos de arranjo físico Sistema de Alimentação Automático para Aço E 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, Tipos de arranjo físico 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; Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico Layout 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) Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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. 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: Tipos de arranjo físico Variações do layout em linha: Tipos de arranjo físico 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 arranjo físico Arranjo físico celular Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico 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 torna-se mais simples e rápido. • A utilização de equipes de trabalho tende a tornar o relacionamento entre operários melhor, gerando um melhor ambiente de trabalho. Tipos de arranjo físico 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 produtos/peças que fabrica. Para minimização deste problema, deve existir um relacionamento muito intenso entre a Engenharia de produto e o chão-de- fábrica. Tipos de arranjo físico 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. Tipos de arranjo físico Layout celular Pontos 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