Arranjo fisico (layout)

ARRANJO FÍSICO ou LAYOUT
Simbologia básica em Medicina e
Seg do Trabalho (biblioteca)
1
layout
Decisões acerca do arranjo de centros de atividade
econômica dentro de uma instalação
Layout é a disposição física dos equipamentos e das
pessoas
2
layout
Define onde colocar as instalações, máquinas e
pessoal.
Define a forma e a aparência da produção.
Determina a maneira segundo a qual o objeto de
produção flui.
Define os fluxos dos sujeitos da produção.
3
Necessidade de rearranjo no layout existe,
por exemplo, quando:
1.
2.
3.
...
4
Necessidade de rearranjo no layout existe,
por exemplo, quando:
– Congestionamentos ocorrem
– Quantidades excessivas de materiais estão em
processo;
– Clientes em filas;
– Distâncias percorridas pelo produto são
excessivas;
– Distâncias percorridas pelo cliente são excessivas;
– Distâncias percorridas pelo servidor são
excessivas;
– Dificuldade de controle do trabalho e pessoal.
5
Tipos de layout
Estudaremos cinco tipos de layout:
a) posicional
b) funcional,
por processo, ou job
c) celular
d) linha,
por produto, ou flow;
e) contínuo
variedade
enfatizam o processo
volume
variedade
enfatizam o produto
volume
6
Tipos de Layout
7
A) Fixo ou posicional
Tipos de Layout
• Recursos organizam-se
E
A
C
em torno do objeto a ser fabricado
ou, em serviços,
D
B
em torno da pessoa que está sendo
atendida.
• Vinculado ao processo produtivo do
tipo "projeto"
8
9
10
B) Funcional ou por processo
ou job shop
Tipos de Layout
A
A
B
D
D
C
C
C
E
E
E
E
A CORTE
B PRENSA
C FURAÇÃO
D TORNOS
E LIXA/ ACABAMENTO
As seções recebem os
nomes das funções ou
processos que executam
(ou das máquinas e
equipamentos que fazem
estas funções e
processos)
flexível
11
B) Funcional, por processo
ou job shop
Tipos de Layout
A
A
B
D
D
C
C
C
E
E
E
E
E
A CORTE
B PRENSA
C FURAÇÃO
D TORNOS
E LIXA/ ACABAMENTO
- Cada produto flui entre
as seções de acordo com
seu próprio roteiro de
produção
- relacionado aos
processos de produção
job e bateladas
12
Leiaute funcional ou por processo
13
14
B) Funcional, por processo
ou job shop
Vantagens:
Flexibilidade
Ajuste rápido a diferentes mix de produção
Maior utilização dos equipamentos
15
B) Funcional, por processo
ou job shop
Desvantagens:
Taxas de produção inferiores;
Maior incidência de setups (perda de tempo
produtivo);
Planejamento e controle da produção tornase mais complexo.
16
17
C) Celular
Tipos de Layout
A
Procura aliar a
flexibilidade do layout
por processo à
simplicidade do layout
em linha
B
A
B
D
D
C
C
E
E
C
E
E
Funcional/Processo
E
C
A
D
A
B
C
D
E
B
C
E
D
F
D
A
B
E
F
Produto/Linha
18
19
20
Celular
Tipos de Layout
Exemplo 1
A
C
C
A
C
B
D
E
E
E
Funcional/Processo
D
A
F
E
E
D
C
Produto/Linha
21
D) Por Produto, em Linha,
ou flow shop
Tipos de Layout
A
B
C
D
E
B
C
E
D
F
O roteiro do produto
define a alocação das
máquinas na linha
adequado aos tipos de
processos em linha e
contínuos
As linhas são
estabelecidas em função
do fluxo do produto
cada produto tem uma
linha dedicada a ele
inflexível
22
23
24
D) Por Produto, em Linha,
ou flow shop
Vantagens:
Taxas mais altas de processamento;
Menor $ em estoques;
Menor tempo perdido em setups e
transporte de materiais.
25
D) Por Produto, em Linha,
ou flow shop
Desvantagens:
Necessidades de reprojetos
freqüentes para produtos com vida
curta ou incerta;
Menor flexibilidade;
Má utilização dos recursos quando os
volumes são pequenos.
26
Tipos de Layout
E
A
A
C
B
A
D
E
E
E
E
Funcional/Processo
E
C
A
B
C
C
B
Fixo
B
D
C
D
A
E
Celular
D
A
B
C
D
E
D
B
C
E
D
F
F
Produto/Linha
27
Tipos de Layout: Volume e Variedade
Diferentes tipos de layout correspondem a diferentes
níveis de volume e variedade de produtos
volume
Produto/linha/flow
Celular
Funcional/processo/job
Posicional ou Fixo
variedade
28
E) Layout Misto
Restaurante a la carte
(Fixo)
Saladas
Freezer
arroz
feijão
Buffet por peso
(linha)
Vegs
Doces
grill
bolos
Cozinha
(Funcional)
Grill
massas
doces
Forno
frutas
sorvetes
29
Projetando os "layouts"
30
Layout:: Principais Variáveis
Layout
Produtos: estrutura, volume e variedade
Equipamentos: máquinas, instalações, ferramentas
Roteiros: atividades, materiais, informações, tempos
Espaço: área, formato, limitações, monumentos
Objetivos da empresa: estratégia e performance
Orçamento: tempo, custo, extensão de mudanças
31
A) Fixo ou posicional
32
Layout Fixo: Conceitos
Definição: Consiste na organização de máquinas,
equipamentos e trabalhadores em torno de um produto
Principal objetivo no planejamento: Otimizar a localização
de centros de recursos ao redor do produto
Principais parâmetros: Centros de recursos, pontos de
localização, requisitos de localização de recursos
33
Layout Fixo: Vantagens e limitações
Vantagens:
• Pequena movimentação de materiais
• Permite enriquecimento de tarefas
• Favorece trabalho em equipes
• Alta flexibilidade de processo e produto
• Centros de trabalho quase autônomos
Limitações:
• Grande movimentação de pessoas e equipamentos
• Grande necessidade de supervisão
• Posicionamento de equipamento e pessoas pode
ser inseguro, não ergonômico ou pouco prático
• Baixa utilização do equipamento
34
Layout Fixo: Detalhamento
1.
2.
3.
4.
Definir o local e espaços disponíveis
Definir centros de recursos e seus requisitos
Definir critérios de avaliação (acesso, proximidades)
Calcular graus de ajuste entre centros e espaços:
4.1 Determinar escores espaços vs. critérios de
acesso
4.2 Estimar peso (importância) de cada critério de
acesso para cada centro de recurso
4.3 Calcular grau de ajuste de cada centro em
cada um dos espaços
5. Desenhar esboço do layout cfe. critérios de acesso
6. Ajustar layout conforme critérios de proximidade 35
Layout Fixo:
1. Definir local e espaços disponíveis
parede externa
5
4
3
2
1
6
acesso
interno
(terreno)
7
área de
montagem
(prédio)
8
acesso
externo
(rua)
9
10
11
12
13
14
36
Layout Fixo:
2. Definir centros de recursos e seus requisitos
(a) Fabricação de estruturas: 4 espaços; localização
próxima ao acesso externo e à parede externa (muito importante);
localização próxima ao acesso interno (importância razoável);
(b) Marceneiros: 3 espaços; localização próxima ao
acesso interno (muito importante); localização próxima ao acesso
externo (importância razoável);
(c) Eletricistas: 3 espaços; localização próxima ao acesso interno
(importância razoável); devem ficar distantes da fabricação;
(d) Hidráulicos: 3 espaços; localização próxima ao acesso interno
(importância razoável); também devem ficar distantes da
fabricação; proximidade com escritório é importante;
(e) Escritório de planejamento: 1 espaço; localização
próxima ao acesso externo (importante); localização próxima ao
acesso interno (importância razoável); distância da fabricação.
37
Layout Fixo:
3. Definir critérios de avaliação
Critérios de Acesso:
• Proximidade ao acesso externo
• Proximidade ao acesso interno
• Proximidade à parede externa
Critérios de Proximidade Relativa:
• Proximidade ao escritório de planejamento
• Distância da fabricação de estruturas
38
Layout Fixo:
5. Esboço maximizando grau de ajuste
marcenaria
parede externa
hidráulicos
acesso
interno
(terreno)
5
4
2
1
fabricação
6
7
área de
montagem
(prédio)
8
9
10
3
eletricistas
11
12
13
acesso
externo
(rua)
planej.
14
Score: 123
39
B) Funcional, por processo
ou job shop
40
Layout Funcional: Conceitos
Definição: Também chamado layout por processo, consiste
na formação de departamentos/setores especializados em
determinadas tarefas
Principal objetivo no planejamento: Aproximar setores com
maior inter-tráfego para minimizar movimentação de materiais
Principais parâmetros: volumes/preferências entre setores,
custos de movimentação, distâncias, restrições ambientais
41
Layout Funcional:
Vantagens e Limitações
Vantagens:
• Não requer duplicação de máquinas; baixa
ociosidade; baixo investimento
• Flexibilidade
Limitações:
• Custos indiretos altos: movimentação, supervisão
• Planejamento e controle da produção é difícil
• Tempos de produção normalmente longos
• Altos estoques intermediários
• Baixa integração entre atividades
42
Análise de distância da carga
Desejamos analisar dois layouts alternativos
AeB
Na produção em questão, seis produtos são
fabricados (a,b,c,d,e,f)
A empresa possui dez departamentos (1 a 10)
Desejamos minimizar os fluxos transportados
por mês no chão-de-fábrica.
43
Análise de distância da carga
Layouts alternativos A e B
Layout A
Layout B
8
4
10
2
3
7
1
9
5
6
7
4
1
9
6
3
10
2
5
8
44
Roteiros de fabricação dos
produtos
volume
produto
roteiro
a
1-5-4-10
1000
b
2-6-3-9
2000
c
2-10-1-9
3000
d
1-7-8-10
1000
e
2-5-6-9
2000
f
1-7-4-10
4000
(unid./mês)
45
C) Celular
46
2. Layout do tipo celular
Definição: Também chamado layout em grupo, consiste
na dedicação de grupos de máquinas, equipamentos
e trabalhadores a famílias de partes ou produtos
Principal objetivo no planejamento: Otimizar a
formação de famílias de partes e máquinas; dimensionar
o número de máquinas de cada tipo em cada célula
Principais parâmetros: Roteiros, lista de materiais; lista de
máquinas; tempos; capacidade; demanda; habilidades da MDO
47
2. Layout do tipo celular
Aplica princípios de tecnologia de grupo à produção.
Ou seja, deseja-se formar equipes de trabalhadores +
equipamentos p/ produzir famílias de produtos.
Trabalhadores são multifuncionais dentro da célula, sendo
inteiramente responsáveis pelos resultados.
Aqui abordaremos o problema da formação das famílias.
48
Layout Celular: Requisitos
1. Sistema de médios volumes e média variedade
2. Possibilidade de formar famílias de partes/produtos
3. Possibilidade de replicar máquinas
49
Layout Celular: Vantagens
• Grande utilização do equipamento/baixa
ociosidade
• Favorece grupos, multi-tarefas e ‘visão’ do
produto
• Maior controle do sistema e confiabilidade de
entregas
• Melhor fluxo e uso do espaço do que layout
funcional
• Boa combinação de flexibilidade e integração
50
Layout Celular: Limitações
• Alto custo com treinamento
• Balanceamento do fluxo de materiais na célula deve
ser razoável para não gerar ociosidade
•Pode requerer duplicação de máquinas
51
Análise de Fluxo de Produção
Parâmetros: Lista de Máquinas, Listas de Materiais,
Roteiros de Produção
Auxiliares:
Tempos, Capacidades, Demanda,
Habilidades MDO, Restrições Adicionais
Principais Critérios:
• Separar máquinas não relacionadas
• Produzir partes inteiramente em uma célula
• Minimizar investimentos em máquinas duplicadas
• Limitar células a um tamanho razoável
52
Close Neighbour Algorithm
Considerado um dos algoritmos mais eficientes para o arranjo de
matrizes de incidência.
Foi desenvolvido por Boe e Cheng (Boe, W. and C. Cheng (1991), A
close neighbour algorithm for designing cellular manufacturing systems.
International Journal of Production Research 29, 2097-2116).
53
D) Por Produto, em Linha,
ou flow shop
54
D) Por Produto, em Linha,
ou flow shop
O problema central em arranjos flow-shop é obter o
equilíbrio na utilização de trabalhadores e
equipamentos em todas as operações.
Ou seja, deve-se agrupar operações em conjuntos que
tomem aproximadamte o mesmo tempo.
Linhas de produção podem ter ritmo ditado
externamente (ex.: automóveis) ou internamente (ex.:
eletrônicos de tamanho pequeno).
55
Exemplo de ritmo ditado externamente
Indústria automobilística
Peças adicionadas ao longo da linha de montagem. Esteira dita o ritmo.
56
Exemplo de ritmo ditado internamente
montagens, trabalhos manuais
Operador dita o ritmo
57
D) Por Produto, em Linha,
ou flow shop - CARACTERÍSTICAS
Equipamento de movimentação
esteira, correia, carrinho, manual
Ritmo
determinado ou indeterminado
Extensão
número de estações de trabalho
Tipos de estações
posicionamento dos trabalhadores
Nível de automação
linha autônoma, auxiliada ou manual
Interação entre trabalhadores
inexistente, variável, trabalho em grupo
58
Linhas de Produção: Co-Operação
vs.
vs.
59
Linhas de Produção: Co-Operação
vs.
60
Linhas de Produção: Arranjos de Estágios
1 a cada
15 minutos
15 min
15 min
15 min
15 min
15 min
30 min
30 min
30 min
30 min
30 min
30 min
15 min
2 a cada
30 minutos
61
Balanceamento usando regra LOT
(largest operation time)
Suposição inicial: trabalhadores executam todas as tarefas
(suposição pode ser revista mais adiante).
1.Inicie c/ a tarefa mais longa e sem precedentes. Examine
tarefas candidatas a agrupamento. Acrescente tarefas em
número suficiente p/ não exceder tempo de ciclo.
2. Repita passo 1 até que todas as estações estejam formadas.
3. Avalie a viabilidade do plano proposto.
62
Balanceamento usando regra LOT
(largest operation time)
1. Inicie c/ a tarefa mais longa e sem precedentes. Examine
tarefas candidatas a agrupamento. Acrescente tarefas em
número suficiente p/ não exceder tempo de ciclo.
b
0.37
a
0.20
c
0.21
e
0.19
f
0.39
g
0.36
d
0.18
63
Considerações de aspecto prático
Inspecione a solução proposta em busca de melhorias tarefas podem requerer mesmas habilidades, compontes,
equipamtos, etc., sendo mais eficientes se agrupados
(balanceamento pode desconsiderar este fato).
Trabalho pode ser enriquecido agrupando tarefas que
proporcionem variedade ao trabalhador.
Interferências entre tarefas devem ser consideradas (ex.,
barulho, poluição, etc.) c/ vistas a isolamento.
64
Fatores de Fornecimento
1. Mão-de-obra:
- Custos diretos e indiretos;
- nível de qualificação;
- legislação trabalhista;
- volume e flexibilidade da oferta.
65
2. Terreno:
- Custo de aquisição do terreno;
- custos de aluguel;
- custos de construção;
- burocracia;
- disponibilidade de área;
- incentivos do governo (doação de terrenos
e prédios).
66
3. Energia:
- Disponibilidade;
- alternativas energéticas;
- risco de não-suprimento;
- custo.
67
4. Transporte:
- Custos;
- disponibilidade;
- confiabilidade;
- alternativas (modais) de transporte
entre fornecedores-operações e
operações-consumidores;
68
4. Transporte:
- tempo gasto na ditribuição;
- distâncias percorridas;
- dificuldades geográficas.
69
5. Comunidade:
- Cultura;
- língua;
- costumes;
- religião;
- hábitos sociais;
- hábitos alimentares;
- lazer;
- ambiente para empregados que irão residir
70
no local.
6. Infra-estrutura - empregados:
- Serviços de apoio;
- lazer;
- educação;
- segurança;
- saúde.
71
7. Aspectos ambientais e Responsabilidade
social:
- Conservação do ambiente;
- comprometimento social;
- leis específicas na região.
72
8. Exigências legais
- Muitos países exigem que parte do processo
produtivo ocorra no país;
- empregos;
- equilíbrio balança comercial.
Ex.: algumas montadoras de veículos, empresas
maquiladoras (México)
73
9 .Aspectos políticos e econômicos
- incentivos fiscais;
- limitações de envio de divisas para o exterior;
- congelamentos de preços;
- políticas importação/exportação;
- protecionismos
- blocos econômicos (acordos)
- estabilidade do ambiente
- relações diplomáticas internacionais.
74
10. Taxa de câmbio
Relações cambiais afetam
os resultados finais.
75
11.Fornecedores de insumos ou serviços:
- existem na região?
- podem vir a se instalar?
76
Fatores de Demanda
Imagem do local: O ‘ambiente’ onde as
operações
se
situam
pode
influenciar
fortemente a imagem da empresa.
O ambiente deve ‘combinar’ com a estratégia de
mercado e com o público-alvo.
77
Conveniência: custo ou esforço que os clientes
precisam despender para obter o produto ou
serviço oferecido.
78
Referências bibliográficas
1. RITZMAN, Larry P.; KRAJEWSKI, Lee.J.
Administração da produção e operações. São
Paulo: Prentice Hall, 2004.
2. KRAJEWSKI, Lee.J.; RITZMAN, Larry P.
Operations management: strategy and analysis,
5th ed. New York: Addison-Wesley, 1999.
3. SLACK, Nigel; CAMBERS, Stuart; HARLAND,
Christine; HARRISON, Alan; JOHNSTON,
Robert. Administração da produção. São Paulo:
Atlas, 1996.
79
Referências bibliográficas
4. GAITHER, Norman; FRAZIER, Greg.
Administração da produção e operações. São
Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2005.
5. STEVENSON, William J. Administração das
operações de produção.
produção RJ: LTC, 2001.
6. DAVIS, MARK M., AQUILANO, NICHOLAS
J., CHASE, RICHARD B. Fundamentos da
Administração da produção. Porto Alegre:
Bookman, 2001.
80
Referências bibliográficas
7. FITZSIMMONS & FITZSIMMONS.
Administração de serviços: operações,
estratégia e tecnologia de informação. Porto
Alegre: Ed. Bookman, 2000.
8. GROOVER, Mikell P. Automation, Production
Systems, and Computer-Integrated
Manufacturing. 2 ed. Upper Saddle River:
Prentice Hall, 2001. 856 p.
9. ELSAYED
81