Iid aula2-arranjo físico

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FASB - INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS AULA 2

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Iid aula2-arranjo físico

  1. 1. BACHARELADO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO EP07 Instalações Industriais Profa. Rachel de Camargo
  2. 2. ARRANJO FÍSICO  Embora muitas sejam as definições dos livros de Engenharia de Produção sobre a expressão, adotaremos a definição do Glossário de Engenharia de Produção, por tratar a questão de forma mais abrangente: 2
  3. 3. O QUE CONTEMPLA O ARRANJO FÍSICO?  Algumas das preocupações centrais de um projeto de layout / arranjo físico são:  Localização física dos recursos de transformação – matéria-prima, equipamentos, mão-de-obra;  Configuração de centros de trabalho, departamentos e instalações;  Capacidade de circulação de pessoas, equipamentos, matéria-prima e mercadorias;  Decisões sobre áreas de atividade econômica. 3
  4. 4. PRINCÍPIOS DO BOM ARRANJO FÍSICO  Economia da movimentação: o arranjo físico ótimo tende a diminuir a distância a ser percorrida por operários e ferramentas na unidade produtiva. 4
  5. 5. PRINCÍPIOS DO BOM ARRANJO FÍSICO  Fluxo progressivo: o arranjo físico deve propiciar o movimento ininterrupto de uma operação para a próxima, sem transporte de volte ou cruzamento de materiais, homens e equipamentos. 5
  6. 6. PRINCÍPIOS DO BOM ARRANJO FÍSICO  Flexibilidade: o arranjo físico não deve ser “imutável”. Ao contrário, a possibilidade de rearranjos econômicos para adaptar a produção às mudanças do produto, do volume da produção e dos equipamentos e processos deve ser uma realidade. 6
  7. 7. PRINCÍPIOS DO BOM ARRANJO FÍSICO  Interação: o arranjo físico deve se prestar a melhorar a comunicação, a interação entre pessoas e a troca de conhecimento, além de prover ganho de tempo e diminuição de burocracias desnecessárias. 7
  8. 8. ARRANJO FÍSICO E PRODUÇÃO ENXUTA  O princípio básico da produção enxuta (Lean Manufacturing) é o de produzir valor sem que, com isso, seja gerado qualquer desperdício de recursos.  Que desperdícios são esses?  Superprodução  Tempo de espera  Transporte  Inteligência de Processo  Estoque  Movimentação  Defeitos 8
  9. 9. ARRANJO FÍSICO E PRODUÇÃO ENXUTA  Em todas as principais fontes de desperdício na operação o arranjo físico pode atuar, uma vez que atinge:  A MOVIMENTAÇÃO  O FLUXO CONTÍNUO DA PRODUÇÃO  A GESTÃO VISUAL DO PROCESSO PRODUTIVO  A FLEXIBILIDADE  O ESTOQUE  A QUALIADE  A MÃO-DE-OBRA  O NÍVEL DE COMPLEXIDADE DE PROGRAMAÇÃO DA PRODUÇÃO 9
  10. 10. IMPACTOS DE UM ARRANJO FÍSICO MAL PROGRAMADO 10
  11. 11. O QUE LEVAR EM CONTA EM UM PROJETO DE LAYOUT?  Volume atual e previsto de componentes;  Quantidade atual e prevista de equipamentos;  Quantidade atual e prevista de pessoal;  Áreas de estoque;  Áreas de centros de produção;  Áreas auxiliares de produção;  Áreas de serviço de pessoal;  Áreas administrativas e geral;  Pré-definição de áreas construídas;  Princípios de ocupação do terreno;  Principio de operação do conjunto;  Avaliação econômico- financeira;  Avaliação técnica;  Layout “final”;  Arranjo prévio;  Características econômico-financeiras do projeto. 11
  12. 12. PADRÕES DE DESEMPENHO  O arranjo físico é bem elaborado quando atende aos requisitos de 12
  13. 13. CASE: ATLAS ELETRODOMÉSTICOS 13Agora responda: Qual das ações foi mais produtiva, do ponto de vista das boas práticas em construção de layouts? Por quê?
  14. 14. A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DO ARRANJO FÍSICO 14 Decisões estratégicas de layout ocorrem na implantação de uma nova indústria ou reposicionamento de mercado, por exemplo. Decisões táticas de layout competem ao gestor da unidade/departamento, e visam o melhor aproveitamento dos recursos disponíveis. Raramente as decisões de layout chegam ao nível operacional, seja por conta do custo de mudança, do prazo extenso que representa ou da necessidade de interrupção da produção para dar cabo a esse processo.
  15. 15. ALGUMAS MOTIVAÇÕES PARA A MUDANÇA DE LAYOUT  Necessidade de expansão da capacidade produtiva;  Elevado custo operacional;  Introdução de nova linha de produtos;  Melhoria do ambiente de trabalho; 15
  16. 16. A DIFERENÇA QUE FAZ UM BOM LAYOUT... 16
  17. 17. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO  Por produto ou por linha 17
  18. 18. ARRANJO FÍSICO EM LINHA OU POR PRODUTO (FLOW SHOP)  Neste tipo de arranjo as máquinas, os equipamentos ou as estações de trabalho são colocados de acordo com a sequência de montagem, sem caminhos alternativos para o fluxo produtivo. O material percorre um caminho previamente determinado dentro do processo. Este arranjo permite obter um fluxo rápido na fabricação de produtos padronizados, que exigem operações de montagem ou produção sempre iguais. Neste tipo de arranjo, o custo fixo da organização costuma ser alto, mas o custo variável por produto produzido é geralmente baixo, caracteriza-se como um arranjo físico de elevado grau de alavancagem operacional. É um arranjo muito utilizado pela indústria e também por algumas organizações prestadoras de serviço.  Quando se fala em arranjo em linha, não se trata necessariamente de uma disposição em linha reta. Uma linha de produção retilínea tende a ficar muito longa exigindo áreas de longo comprimento, o que nem sempre é possível.  Para contornar este problema é comum que os engenheiros projetem linhas em forma de U ou S ou outra forma de circuito diferente, que possa ser exequível em função das instalações prediais de que a empresa pode dispor.  Alguns exemplos de utilização deste tipo de arranjo: Indústrias montadoras, alimentícias, frigoríficos, serviço de restaurante a quilo etc. 18
  19. 19. VANTAGENS DO ARRANJO EM LINHA  Possibilidade de produção em massa com grande produtividade: as linhas de montagem geralmente têm alto custo de instalação e requerem equipamentos mais especializados. Assim sendo, apresentam maior custo fixo, porém menor custo variável por unidade, o que pode representar elevado grau de alavancagem operacional. A produtividade por mão-de-obra torna-se elevada neste tipo de arranjo, uma vez que as tarefas são altamente repetitivas, o grau de complexidade por tarefa é mínimo e o grau de automatização é, geralmente, mais elevado.  Carga de máquina e consumo de material constante ao longo da linha de produção: é mais fácil obter uma condição de balanceamento da produção uma vez que o mesmo tipo de produto está sendo fabricado na linha, a qualquer momento.  Controle de produtividade mais fácil: a velocidade do trabalho em uma linha de produção é mais fácil de ser controlada, principalmente quando se trata de linha motorizada. Dentro de certos limites, a supervisão pode aumentar ou diminuir a velocidade da própria linha, permitindo o aumento da produção ou, quando necessário, a sua diminuição. Algumas vezes a velocidade precisa ser reduzida por problemas de qualidade ou de falta de material. O controle dos funcionários pode ficar tão eficiente que nenhum deles pode deixar seu posto sem a anuência do supervisor e a substituição por outro. 19
  20. 20. DESVANTAGENS DO ARRANJO EM LINHA  Alto investimento em máquinas: geralmente o grau de automatização deste tipo de arranjo costuma ser alto com máquinas específicas que necessitam de manutenção frequente. Algumas máquinas podem ser tão especificas que não apresentam outro tipo de serventia quando substituídas.  Costuma gerar tédio nos operadores: devido ao alto grau de divisão deste trabalho, quase sempre as operações de montagem são monótonas, pobres e repetitivas. O índice de absenteísmo geralmente é elevado e ocorrem longos períodos de afastamento por ordem médica, decorrentes de problemas nas articulações e outras lesões por esforço repetitivo, além de lombalgias em geral. Os trabalhadores geralmente não demonstram nenhum interesse na manutenção e conservação dos equipamentos. Indícios de sabotagem podem ocorrer.  Falta de flexibilidade da própria linha: o sistema tem longo tempo de resposta para mudanças de volume de produção, tanto para aumentá-la como para reduzi-la. O mesmo acontece no caso de introdução de um novo produto. Os tempos de setup são longos.  Fragilidade a paralisações e subordinação aos gargalos: tal como acontece com os elos de uma corrente, basta que uma operação deixe de funcionar e a linha toda pára (os produtos seguem em fila, quando uma operação pára, a fila toda pára). Outra característica é que a operação mais lenta da linha, denominada gargalo produtivo, determina a velocidade de produção de toda a linha. 20
  21. 21. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO  Por processo ou funcional 21
  22. 22. ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO OU FUNCIONAL  O arranjo físico por processo agrupa, em uma mesma área, todos os processos e equipamentos do mesmo tipo e função. Por isso, é conhecido também como arranjo funcional.  Este arranjo também pode agrupar em uma mesma área operações ou montagens semelhantes. Os materiais e produtos se deslocam procurando os diferentes processos de cada área necessária.  É um arranjo facilmente encontrado em prestadores de serviço e organizações do tipo comercial. Os exemplos são inúmeros: Hospitais, Serviços de confecção de moldes e ferramentas, Lojas comerciais etc. 22
  23. 23. VANTAGENS DO ARRANJO POR PROCESSO  Grande flexibilidade para atender às mudanças de mercado: de uma maneira geral, desconsiderando problemas de balanceamento e eventuais gargalos, para alterar o processo de fabricação. No caso de se adotar o layout por processo, basta alterar o fluxo a ser seguido pelo produto durante sua fabricação;  Bom nível de motivação: geralmente este arranjo exige de mão-de-obra especializada e qualificada. Quando os produtos são únicos, não existe produção repetitiva contribuindo para a redução da monotonia e, consequentemente, do tédio no trabalho;  Atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao mesmo tempo: este tipo de arranjo permite que mais de um tipo e modelo de produto possa ser fabricado simultaneamente. Enquanto um produto está passando por um processo em determinado local, é possível que outro produto diferente esteja recebendo um outro processamento, na mesma planta fabril;  Menor investimento para instalação do parque industrial: quando equipamentos similares são agrupados, os custos de instalação geralmente diminuem. Por exemplo, determinados equipamentos ou operações exigem um sistema de exaustão de ar ambiente. Se eles forem agrupados, um único sistema poderá servir a diversas máquinas.  Maior margem do produto: na verdade, a maior margem de contribuição não advém do tipo de arranjo físico, e sim do tipo de produto, de maior valor agregado, que, geralmente, se produz neste tipo de arranjo. 23
  24. 24. DESVANTAGENS DO ARRANJO POR PROCESSO  Apresenta um fluxo longo dentro da fábrica: Como o produto “procura” seus processos onde quer que eles se encontrem dentro da planta, há necessidade de deslocamento por distâncias maiores, pois os processos necessários normalmente não estão posicionados na melhor sequência para a fabricação de determinado produto. Outro fato comum neste arranjo é que o produto muitas vezes procura o processo seguinte na “contra mão” do processo anterior. Em outras palavras, o produto vai e volta, em um processo ineficiente de movimentação, que torna mais difícil o gerenciamento das atividades sendo executadas;  Diluição menor de custo fixo em função de menor expectativa de produção: como raramente se tem conhecimento com antecedência do que se vai produzir, a empresa precisa dispor de uma série de recursos, que devem estar disponíveis em função da necessidade de uma operação específica que pode ou não acontecer. Muitas vezes, para evitar algum gargalo na produção de determinados lotes, que podem exigir maior tempo de determinada operação, a empresa precisa ter máquinas em duplicidade para atender demandas inesperadas;  Dificuldade de balanceamento: devido à constante alteração do produto, a dificuldade em programar e balancear o trabalho é maior, além de se exigir que essas atividades sejam executadas em intervalos curtos de tempo, às vezes até diariamente. Isto costuma gerar estoques em processo mais elevado para compensar as diferenças de processamento;  Exige mão-de-obra qualificada: por um lado, isto é tido como vantagem e, por outro lado, pode ser considerado desvantajoso, empresas brasileiras acostumadas a lidar com folhas de pagamento de baixo valor, quando comparadas às empresas dos países mais desenvolvidos.  Necessidade de maior quantidade de preparos de máquinas, proporcionalmente ao tempo que estas são mantidas em operação. 24
  25. 25. VIVENCIANDO: ARRANJO POR PROCESSO  Vamos experimentar o trabalho de definição de layout ...  Aprendemos que em determinados tipos de organização o layout por processo parece o mais adequado. Dentre essas organizações se destacam: confecções, supermercados e hospitais.  Formem 3 grupos. Cada grupo deverá escolher um segmento de atividade em que o layout processual é o mais adequado e esboçar um desenho de layout que demonstre as vantagens dessa escolha. 25
  26. 26. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO  Arranjo celular 26
  27. 27. ARRANJO CELULAR  O arranjo físico do tipo celular procura unir as vantagens do arranjo físico por processo, com as vantagens do arranjo físico por produto. A célula de manufatura consiste em arranjar em um só local, conhecido como célula, máquinas diferentes que possam fabricar o produto inteiro. O material se desloca dentro da célula buscando os processos necessários, porém o deslocamento ocorre em linha. Alguns gerentes de produção que se referem ao arranjo celular como “mini linhas de produção”.  Arranjos físicos do tipo celular podem ser encontrados em vários tipos de organizações, não se restringindo apenas à área industrial. Os exemplos a seguir se referem a diversas aplicações do arranjo celular: Lanchonete de supermercado, Shopping de lojas de fábrica, Feiras e exposições etc... 27
  28. 28. VANTAGENS DO ARRANJO CELULAR  Aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto: quando as máquinas são posicionadas em células, destinadas a uma família de produtos, o tempo de setup acaba por se reduzir, uma vez que menos tipos e famílias de produtos serão produzidos nestas células. Com a redução dos tempos de setup é possível diminuir o tamanho dos lotes de produção, tornando a operação mais flexível;  Diminuição do transporte de material: as distâncias percorridas pelo material em uma célula de produção são, geralmente, menores que o caminho percorrido pelo material em um arranjo físico por produto ou por processo. A proximidade das máquinas e equipamentos na célula faz com que a necessidade de movimentação seja reduzida. Na maioria das vezes, isto elimina a necessidade de equipamentos de movimentação dispendiosos entre um processo e outro. O próprio operador pode se encarregar da movimentação manual entre dois estágios de produção;  Diminuição dos estoques: a diminuição dos lotes mínimos de fabricação, por si só, reduz o estoque médio do produto fabricado. Além disto, há a redução dos estoques em processo, em consequência da redução do tempo de espera dos itens em processamento entre uma estação de trabalho e outra, quando comparado ao arranjo físico por processo;  Maior satisfação no trabalho: talvez uma das principais contribuições do arranjo celular esteja ligada ao ambiente de trabalho. É mais fácil organizar o entrosamento entre os funcionários de uma mesma célula, tanto pela proximidade física que acontece nas mini linhas de produção, como pela facilidade de treinamento e rotação de tarefas entre os trabalhadores. Os funcionários passam a trabalhar o processo completo de produção do item e não mais tarefas fracionadas como nos demais tipos de arranjos físicos. Isto torna o trabalho mais interessante e faz com que os funcionários se sintam mais responsáveis pelo processo e valorizados pela empresa. 28
  29. 29. DESVANTAGENS DO ARRANJO CELULAR  Específico para uma família de produtos: via de regra, uma célula é preparada para um único tipo ou família de produto. A célula e seus equipamentos tendem a ficar ociosos quando não há programação de produção para aquela célula específica, mesmo que existam recursos produtivos na célula que pudessem estar sendo utilizados;  Dificuldade em elaborar o arranjo: a dificuldade e a complexidade na elaboração de um arranjo físico celular é maior que a dos arranjos por processo e por produto. 29
  30. 30. EXEMPLO DE SUCESSO: ÁREAS DE CONVIVÊNCIA NO SUPERMERCADO ZONA SUL 30
  31. 31. TIPOS BÁSICOS DE ARRANJO FÍSICO  Por posição fixa 31
  32. 32. ARRANJO POR POSIÇÃO FIXA  Também conhecido por arranjo físico posicional é aquele em que o produto, ou seja, o material a ser transformado, permanece estacionário em uma determinada posição e os recursos de transformação se deslocam ao seu redor, executando as operações necessárias. Este arranjo é utilizado quando, devido ao porte do produto ou à natureza do trabalho não é possível outra forma de arranjo. São dois os casos básicos em que o arranjo por posição fixa é amplamente utilizado:  Quando a natureza do produto, como peso, dimensões e/ou forma impedem outra forma de trabalho: projetos de grandes construções, como estradas, arranha-céus, pontes, usinas hidroelétricas, construções em estaleiros, atividades agropecuárias, atividades de extrativismo;  Quando a movimentação do produto é inconveniente ou extremamente difícil. Este é o caso de cirurgias, tratamento dentário, trabalhos artesanais como esculturas e pinturas, montagem de equipamentos delicados ou perigosos etc. 32
  33. 33. VANTAGENS DO ARRANJO POSICIONAL  Não há movimentação do produto;  Quando se tratar de um projeto de montagem ou construção, como por exemplo a construção de uma ponte ou a fabricação de um navio, é possível utilizar técnicas de programação e controle, tais como: PERT e CPM* disponíveis em softwares bastante acessíveis;  Existe a possibilidade de terceirização de todo o projeto, ou de parte dele, em prazos previamente fixados. 33 * Embora as técnicas denominadas PERT e CPM tenham sido independentemente desenvolvidas para a Gestão e Controle de Projetos, sua semelhança fez com que o termo PERT/CPM fosse utilizado corriqueiramente como apenas uma técnica. Os termos PERT e CPM são acrônimos de Program Evaluation and Review Technique (PERT) e Critical Path Method (CPM). Enquanto PERT é o cálculo a partir da média ponderada de 3 durações possíveis de uma atividade (otimista, mais provável e pessimista), CPM é um método de apuração do caminho crítico dada uma sequência de atividades.
  34. 34. DESVANTAGENS DO ARRANJO FIXO  Complexidade na supervisão e controle de mão-de- obra, de matérias primas, ferramentas etc.;  Necessidade de áreas externas próximas à produção para submontagens, guarda de materiais e ferramentas. Muitas vezes, é necessário construir abrigos para os funcionários, da construção civil;  Produção em pequena escala e com baixo grau de padronização. 34
  35. 35. LAYOUT POSICIONAL NA PRÁTICA 35 MAIOR NAVIO DO MUNDO AIRBUS
  36. 36. PROJETO DO ARRANJO FÍSICO 36

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