Gestão da Produção e Operações
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Gestão da Produção e Operações
Layout de Empresas
Layout de Empresas
Veremos:
• Elaboração, aplicação e avaliação de layout e suas vantagens e desvantagens
• Determinação do número de equipamentos e balanceamento de linhas de montagem
1. Layout na empresas industriais
Sequência lógica:
• Localização da unidade industrial
• Determinação da capacidade
• Layout da empresa
2. Capacidade e turnos de trabalho
• Capacidade nominal
• Capacidade máxima
• Capacidade para atender demandas futuras
• 1, 2 ou 3 turnos
Capacidade e turnos de trabalho
Capacidade nominal:
• Aquela conseguida quando os equipamentos trabalham a plena carga, sem interrupção ou com eficiência de 100%
• Capacidade nominal é diferente do valor efetivo ou real
Capacidade e turnos de trabalho
Capacidade máxima ou efetiva:
• Capacidade real da unidade produtiva levando se em conta a eficiência, as horas efetivamente trabalhadas, descontadas as perdas com os tempos de preparação, manutenção e outros.
CM = CN x Ef
Onde: Ef = eficiência
Capacidade e turnos de trabalho
Capacidade ociosa:
• Capacidade disponível e não utilizada.
• Tempo improdutivo
Exemplo
• Produtos A e B• Tempo de operação A = 8 min e B = 2 min• Determinar a capacidade produtiva
mensal de A e/ou B.• Sendo:• Mês 22 dias úteis• 8 horas diárias• Folga ou perda para manutenção 10%
SoluçãoCapacidade de ACa = tempo total / tempo de produção x eficiência
Ca = (8h/dia * 60min/h / 8min/pç) * 22 dias/m * 0,9
Ca = 1188 pç/m
Capacidade de BCb = (8h/dia * 60min/h / 2min/pç) * 22 dias/m *
0,9Cb = 4752 pç/m
Exemplo
• Com base no exemplo anterior supor:
• demanda de 500 itens para A e 1000 unidades para B.
• determinar a taxa de utilização e capacidade ociosa em % mensal.
Solução
Ca = 1188 pç/mDa = 500 pç/mTua = Da / Ca = 500 / 1188Tua = 0,42 = 42 %
Cb = 4752 pç/mDb = 1000 pç/mTub = Db / Cb = 1000 / 4752Tub = 0,21 = 21 %
Capacidade ociosa
• Capacidade Ociosa = capacidade total - utilizada
• Taxa de utilização = tempo de utilização/ tempo disponível
• COab = 100% - (42%+21%) = 100% – 63% = 37%
3. Etapas
• quantidade à produzir?• planejar o todo, depois as partes.• planejar o ideal e depois o prático.• seguir a sequência: local, layout global,
layout detalhado, implantar e reformular sempre que necessário.
• Calcular o número de máquinas.
3. Etapas
• Selecionar o tipo de layout e elaborar o layout considerando o processo e as máquinas.
• planejar o edifício.• Desenvolver instrumentos que permitam a
clara visualização do layout.• Utilizar a experiência de todos.• Verificar o layout e avalizar a solução.• Vender o layout.• Implantar.
3.1 Determinação do número de equipamentos
Depende de:
• capacidade
• turnos
• especificações técnicas dos equipamentos
3.1 Determinação do número de equipamentos
Exemplo
Fábrica de rodas.
Capacidade para 1.000.000 anual.
2 turnos 8 horas, trabalho útil de 6,9h/turno.
1 roda a cada 0,8 min/prensa.
Perdas 1%.
Ano = 300 dias úteis.
Quantas prensas são necessárias?
Exemplo
Rodas por prensa = (6,9h/turno x 60 min/h) / (0,8 min x prensa/roda) = 517,5 rodas/prensa.turno
Rodas sem defeito = 517,5 x 0,99 = 512,33 rodas/prensa.turno
Dois turnos = 512,33 x 2 = 1024,66 rodas/prensa.dia
Em um ano = 1024,66 x 300 = 307.398 rodas/prensa.ano
Exemplo
Número de prensas = NP
NP = 1.000.000 rodas por ano / 307.398 rodas/ prensa.ano = 3,25 prensas
Conclusão:
• Confiabilidade do modelo
• Capacidade econômico-financeira
3.2 Tipos de Layout
3.2.1 Layout por Processo ou Funcional
• processos e equipamentos do mesmo tipo na mesma área.
• o material se desloca para os processos.
3.2 Tipos de Layout
3.2.1 Layout por Processo ou Funcional
Características:
• Flexível para atender a mudanças de mercado
• atende a produtos diversificados em quantidades variáveis ao longo do tempo
• pode apresentar fluxo longo dentro do layout• adequado para produções diversificadas em
pequenas e médias quantidades• possibilita relativa satisfação do trabalho
Layout de Empresas
Pintura
Embalagem
Jateamento
Usinagem
Colagem
Corte Furadeiras
Plaina
Layout Orientado por Processo ou funcional
3.2.2 Layout em linha (por produto)
• Máquinas em sequência conforme as operações de produção do produto.
Características:• produção com pouca diversificação• alto investimento em máquinas• costuma gerar monotonia e estresse nos
operadores, menor QVT• pode apresentar problemas com relação à
qualidade dos produtos
Layout de Empresas
O produto flui através dos processos A-E, na seqüência ditada pelas exigência de montagem do produto.
A E D B C B
E D A C E
A B D B C
LAYOUT EM LINHA (OU POR PRODUTO OU FLOW SHOP)
3.2.3 Layout celular
• um local com toda sequência de produção ou maior parte
• o material se desloca dentro da célula
3.2.3 Layout celular
Características• Relativa flexibilidade quanto ao tamanho do lote• Específico para uma família de produtos• Diminui o transporte de material• Diminui os estoques• Centraliza a responsabilidade sobre os produtos
fabricados• Enseja (espera-se) satisfação do trabalho• Permite elevado nível de qualidade e
produtividade
Layout de Empresas
Célula A Célula B
Plaina Pintura
Célula C
Manufatura Celular
3.2.4 Layout por posição fixa
O material permanece no local e as máquinas se deslocam para executarem as operações
Características
• Para um único produto em quantidade pequena ou unitária.
• Navios, transformadores elétricos, turbinas pontes rolantes, grandes prensas, balanças ferroviárias, aviões e outros produtos de grandes dimensões físicas.
3.2.5 Layouts combinados
Ocorrem para aproveitamento dos benefícios de dois ou mais tipos de layouts.
3.3 Informações para o Layout
• especificação do produto
• características do produto: dimensões, etc.
• quantidades de produtos e de materiais
• sequência de operações e de montagem
• espaço necessário para cada equipamento: incluindo espaço do operador, movimento das peças e manutenção
• informações sobre recebimento, expedição, estocagem de materiais e transportes.
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3.4 Identificação do fluxo
Pode se utilizar a carta multiprocesso e o fluxograma.
Para análise de proximidade pode-se utilizar o diagrama de relacionamentos.
Fluxograma de BlocosProcesso de Recebimento de Matéria-prima
Início
Recebe Notas Fiscais
Confere com o
Pedido de Compra
OK?
Envia amostras para o
Laboratório
Efetua Testes de Qualidade
Devolve lote ao Fornecedor
Envia lote ao Depósito
Aguarda novas entregas
OK?
Sim Sim
Não Não
4. Layout funcional
4.1 Desenvolvimento do Layout
Deve-se minimizar custos de transportes, estabelecendo-se os centros produtivos.
4.1 Desenvolvimento do Layout
Deve-se estabelecer os demais centros de administração
• controle de qualidade,
• manutenção,
• almoxarifado,
• recebimento,
• expedição,
• etc.
4.1 Desenvolvimento do Layout
Deve-se alocar os demais centros de serviços:
• administração,
• banheiros,
• restaurante e refeitório,
• segurança,
• Etc.
4.1 Desenvolvimento do Layout
As alternativas devem ser verificadas podendo-se utilizar modelos para melhor visualização como:
• desenhos computadorizados, • cartolina, • madeira, • plástico, • maquetes, • todos em escala.
4.1 Desenvolvimento do Layout
Áreas alocadas para cada setor devem levar em consideração:
• Quantidade de equipamentos,
• Normas existentes de segurança e saúde do trabalho,
• Normas sanitárias, número mínimo de banheiros, etc.
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4.2 Avaliação do Layout
Quantitativa e qualitativa.
Custos de transportes =
Custo unitário x Distância x Quantidade
CT = Cu x D x Q
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5 Layout em linha de montagem
Trabalhos realizados em seqüência e em postos de trabalho, por um ou mais operadores com ou sem máquinas.
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5.1 Balanceamento de linha de montagem
Tempo de ciclo: intervalo de tempo entre duas peças consecutivas ou freqüência de saída de peças.
TCp = tempo de produção disponível / quantidade requerida
TCp = T / QTCp = tempo de ciclo para produção desejada ou
requerida;
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Número de operadores teóricoNt = tempo total para produção de uma peça / Tempo
de ciclo = Tt / TcOu Nt = Ʃ Tempo individual de operações / Tc = Ʃ
Ti / Tc
Número real de operadores (Nr)Deve-se determinar o número real de
operadores por simulação
Eficiência do balanceamento
E = Nt / Nr
Layout de Empresas
Exemplo
Desejamos produzir 10 peças por hora
Operador trabalha 45 min / hora
Operações (T em Min):
Layout de EmpresasExemploDesejamos produzir 10 peças por horaOperador trabalha 45 min / horaOperações (T em Min):
Determine: Tc e NtNr e a divisão de trabalhoE
A B C D E F G TOTAL
3 3,5 1 1,7 3 2,8 2,5 17,5
Layout de Empresas
Solução
Tc = 45 min/hora / 10 peças/hora = 4,5 min por peça
Ti = 3+3,5+1+1,7+3+2,8+2,5= 17,5 min
Nt = 17,5/4,5 = 3,89 operadores
Layout de Empresas
Posto 1 2 3 4 5 Tc
Operações A B+C F+D G E
Tempo (T) min
3 4,5 4,5 2,5 3 4,5
Ocupação (O) %
66,7 100 100 55,6 66,7
Nr = 5
E = 3,89/5 = 77,8%
Conclusões
• Não é possível obter 10 peças em 45 min com 4 operadores.
• A divisão de trabalho atribui uma ou mais atividades, dentro da seqüência lógica do fluxo de processo porém com um tempo que não supera o Tc de 4,5 min.
• Ha desigualdades entre operadores.
• Em células, espera-se que os operadores mais ociosos colaborem com os mais sobrecarregados.
Layout de Empresas
Conclusões
• Caso dispuséssemos de 4 operadores, poderíamos ter:
G+E = 5,5 min
Tc = 5,5 min
Produção = 45/5,5 = 8,18 peças por hora
Regra básica para agrupamento das operações:
agrupar as operações de tal forma que o somatório das suas respectivas durações mais se aproxime da duração do ciclo de montagem e não seja quebrada a seqüência lógica da montagem
5.2 Linha de montagem de multiprodutos
Mesma metodologia considerando tempo de ciclo como tempo ponderado em função da quantidade a produzir de cada modelo
Exemplo:
Deseja-se produzir X, Y e Z.
Cada operador trabalha 48 min por hora.
Deve-se produzir 30 produtos por hora sendo 10 X, 8 Y e 12 Z.
Layout de Empresas
Seqüência de montagem
A
B C
D
E
Layout de Empresas
Determine
• Tc e Nt
• Divisão de trabalho e Nr
• E
Layout de Empresas
Tempos de operação X (10) (Q) Y (8) Z (12)
A 2,5 3 2,8
B 1,7 1,2 2,4
C 0 1,5 0,8
D 2 1 2
E 1,6 0 0
Total 7,8 6,7 8
Layout de Empresas
• Tempo ponderado de operações
A = (Tx*Qx+Ty*Qy+Tz*Qz)/QT
A = (2,5*10+3*8+2,8*12)/30 produtos= 2,72 min
B = (1,7*10+1,2*8+2,4*12)/30 = 1,85 min
C = 0,72 min
D = 1,73 min
E = 0,53 min
Layout de Empresas
• Tc = 48/30 = 1,6 min/produtos
• Ti = 7,55 min
• Nt = 7,55/1,6 = 4,72 operadores
• Divisão do trabalho
Layout de Empresas
Postos 1 2 3 4 TC
Operações A B D C+E
Tempo 2,72 1,85 1,73 1,25
Nr 2 2 2 1
Tempo/Nr 2,72/2 1,85/2 1,73/2 1,25
1,36 0,93 0,87 1,25 1,36
Layout de Empresas
Balanceamento
E = 4,72/7 = 67,4%
Conclusões
Com sete operadores poderíamos produzir quantidade maior de produtos pois o Tc caiu para 1,36 min
Poderia-se produzir mais:
Produção = 48/1,36 = 35,29 produtos
6. Layout em células de manufatura
Baseado em trabalho em grupo coeso (time).
Vantagens:
• Qualidade
• Produtividade
• Motivação
6.1 Formação de Famílias
Peças com processamento semelhante
Três conceitos
• conceito Russo
• conceito da codificação
• conceito do fluxo do processo
6.1.1 Conceito Russo (Mitrofanov e Sokolovsk)
Quatro passos fundamentais para analisar as peças:
• agrupar segundo equipamentos dos processos (torno, fresa, prensa)
• agrupar segundo geometria (cilíndricas como eixos, buchas)
• agrupar segundo tipo de projeto (parafusos, eixos, anéis, engrenagens)
• agrupar por similaridade do ferramental necessário.
6.1.2 Conceito da codificação
Infinitas possibilidades de codificação, na maioria dos casos, cada empresa desenvolve sua codificação.
6.1.3 Conceito do fluxo do processo
Para este processo necessitamos:
• Ordens de fabricação com todos os dados;
• Lista de equipamentos fabris.
6.1.3 Conceito do fluxo do processo
Cinco etapas:
• Registro do fluxograma
• Simplificar o fluxograma e determinar os grupos principais
• Determinar as exceções e eliminá-las
• Determinar as famílias e grupos definitivos
• Analisar o material necessário
Layout de Empresas
Sem Fluxo
Fluxo descontínuo
Misturado comFluxos Dominantes
Line Flow
Contínuoou Automático
Projeto
processos
Lotes
Linha Montagem
Processo Contínuo
Variedade e Volume do ProdutoMatrizProduto Processo
Car
acte
ríst
ica
do
Pro
cess
o
BaixoVolume-
Único
MuitosProdutos
Baixo Volume
VáriosProdutos
Alto Volume
ProdutoÚnico
Muito altosvolumes
Questões para discussão1) O que se entende por gargalo?2) Qual a relação existente entre a “capacidade do
gargalo” e a capacidade da empresa?3) Explique o que é layout por processo ou funcional.4) Explique o que é layout em linha.5) Explique o que é layout em linha.6) Explique o que é layout por posição fixa.7) Explique o que é layout misto.8) Explique qual a melhor maneira de avaliar um
layout por processo.9) O que se entende por tempo de ciclo em uma linha
de montagem?