( PDF ) Desenvolvimento de um modelo de análise e projeto de layout industrial, em ambientes de alta variedade de peças, orientado para a Produção Enxuta

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Alessandro Lucas da Silva

Desenvolvimento de um modelo de análise e projeto de layout industrial, em

ambientes de alta variedade de peças, orientado para a Produção Enxuta

Tese apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos

da Universidade de São Paulo, como parte dos

requisitos para obtenção do Título de Doutor em

Engenharia de Produção.

Área de Concentração: Gestão de Operações

Orientador: Prof. Associado Antonio Freitas Rentes

São Carlos

2009

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Dedicatória

Dedico este trabalho aos meus pais e meu

irmão pelo apoio concedido em todos os

momentos

Agradecimentos

Agradeço ao professor e amigo Antonio Freitas Rentes pela orientação e apoio neste trabalho.

Agradeço à FAPESP pelo apoio financeiro concedido para o desenvolvimento desta pesquisa.

Agradeço ao professor Antonio Basto pelo apoio durante minha permanência na Universidade

do Porto.

Agradeço aos amigos do laboratório pelos bons momentos de trabalho juntos.

Agradeço ao amigo Edwin por toda ajuda prestada durante a realização desse trabalho.

Agradeço ao Daniel e Ava por me receberem em sua casa nos momentos de finalização desse

trabalho.

RESUMO

Silva, A.L. (2009), Desenvolvimento de um modelo de análise e projeto de layout industrial

orientado para a Produção Enxuta. 2009, 243p. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de

São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009.

Este trabalho busca apresentar um modelo de análise e projeto de layout industrial para

empresas que estão implantando ou já implantaram os conceitos da Produção Enxuta. O

modelo desenvolvido foca empresas de manufatura discreta em ambientes com uma alta

variedade de produtos. O desenvolvimento do modelo foi elaborado com base na literatura

técnica e na experiência prática em projetos de layouts desenvolvidos em diversas empresas.

O objetivo principal desse trabalho foi desenvolver um modelo de fácil utilização que auxilie

as pessoas envolvidas no projeto do arranjo físico. Esse modelo concebido utiliza ferramentas

e conceitos da Produção Enxuta para analisar e projetar o novo layout, e como tal, não

considera o layout como uma variável independente no sistema produtivo. Fatores como

gestão visual, qualidade, fluxo contínuo, complexidade de programação da produção, entre

outros, foram levados em consideração na construção do modelo. Este também incorpora uma

metodologia de implantação do arranjo físico projetado em situações brown field, ou seja,

com a fábrica em funcionamento. Esse ponto é de extrema importância pois alterações do

layout podem incorrer em interrupções no fluxo produtivo e, conseqüentemente, em falhas na

entrega dos produtos aos clientes. Por último, esse trabalho apresenta a metodologia 3P

Kaizen, uma metodologia de projeto de layout industrial desenvolvida pela Toyota e utilizada

em situações de projeto de novas fábricas ou de novas linhas de produção.

Palavras-chave: Layout, Produção Enxuta, Evento Kaizen.

ABSTRACT

Silva, A.L. (2009), Development of a model to analyze and design lean manufacturing

oriented industrial layout. 2009, 243p. Thesis (Phd) – Engineering School of São Carlos,

University of São Paulo, São Carlos, 2009.

This work aims to show a model to analyze and design an industrial layout for companies that

are implementing or have implemented lean manufacturing concepts. The model developed

has a focus in discrete manufacturing companies in environments of high variety of products.

The development of the model was based on the experience of layouts projects developed in

many companies. The main aim of this work is to create an easy model of application that

help people that are involved in the design of the facilities resources. This model utilizes tools

and concepts of lean manufacturing to analyze and design a new layout, without considering

the layout as an independent variable of production system. Aspects like visual management,

quality, continuous flow, etc., were considered in the construction of the model. The layout

design model presents also a methodology to implement a new layout projected in brown field

situations, where the factory activities do not need to stop its activities. This point is very

important because changing in the position of facilities resources can cause interruption in the

flow of products. At last, this work shows the 3P Kaizen, a Japanese methodology, developed

by Toyota, to design a layout of a new factory or a new production line.

Keywords: Layout, Lean Manufacturing, Kaizen Event.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................................. 16

Figura 1 Modelo de pesquisa .................................................................................................................................... 21

CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................................. 24

Figura 2 Sistema de Produção Enxuta (Lean Institute, 2003).................................................................................... 27

Figura 3 Tempo das atividades que agregam e não agregam valor ao produto ...................................................... 31

Figura 4 Desperdício de Superprodução ................................................................................................................... 32

Figura 5 Transporte excessivo ao longo da fábrica ................................................................................................... 33

Figura 6 Desperdício de estoques ............................................................................................................................. 34

CAPÍTULO 3 ................................................................................................................................................. 36

Figura 7 Lista cronológica dos softwares de projeto de layout ................................................................................. 37

Figura 8 Exemplo de layout funcional ....................................................................................................................... 43

Figura 9 Layout funcional de uma empresa de estruturas metálicas ....................................................................... 44

Figura 10 Layout por produto (em linha) .................................................................................................................. 46

Figura 11 Variações do layout em linha .................................................................................................................... 47

Figura 12 Variações do layout celular ....................................................................................................................... 52

Figura 13 Matriz de treinamento .............................................................................................................................. 53

Figura 14 Layout modular: Módulo célula ................................................................................................................ 54

Figura 15 Layout Modular: Módulo centro de usinagem .......................................................................................... 55

Figura 16 Layout Modular: Módulo fluxo em linha ................................................................................................... 55

Figura 17 Layout Modular: Módulo fluxo em linha ramificado ................................................................................ 55

Figura 18 Layout modular: Módulo Funcional .......................................................................................................... 56

Figura 19 Exemplo de célula e mini-fábrica de produção ......................................................................................... 57

Figura 20 Exemplo de aplicação do conceito de mini-fábricas de produção ............................................................. 58

Figura 21 Exemplo esquemático de layout fractal .................................................................................................... 59

Figura 22 Exemplo de um layout reconfigurável. ...................................................................................................... 63

Figura 23 Exemplo de aplicação do sistema RMS ..................................................................................................... 64

Figura 24 Exemplo de configurações de layout para produtos diferentes ................................................................ 66

CAPÍTULO 4 ............................................................................................................................................................ 74

Figura 25 Reestruturação do layout ......................................................................................................................... 75

Figura 26 Etapas de mudança necessárias para realocar os departamentos ........................................................... 75

Figura 27 Etapas do evento kaizen ........................................................................................................................... 78

CAPÍTULO 5 ............................................................................................................................................................ 80

Figura 28 Modelo SLP (Muther, 1973) ...................................................................................................................... 81

Figura 29 Diagrama de relacionamento ................................................................................................................... 81

Figura 30 Diagrama de relacionamento e espaço .................................................................................................... 83

Figura 31 Modelo simplificado de projeto de células ................................................................................................ 84

Figura 32 Janela principal do sistema ....................................................................................................................... 85

Figura 33 Principais interações do sistema de apoio ao desenho de implantações fabris. ....................................... 87

Figura 34 Modelo de Gonçalves Filho (Gonçalves Filho, 2005). ................................................................................ 88

Figura 35 Modelo de projeto da estação de trabalho ............................................................................................... 91

Figura 36 : Seven ways para cada processo .............................................................................................................. 93

Figura 37 Checklist de avaliação ............................................................................................................................... 95

Figura 38 Ferramenta Process at a glance ................................................................................................................ 96

CAPÍTULO 6 .......................................................................................................................................................... 100

Figura 39 Macro etapas do modelo proposto de projeto de layout ........................................................................ 101

Figura 40 a Algoritmo da primeira etapa do modelo de análise e projeto de layout.............................................. 103

Figura 40b Algoritmo da segunda etapa do modelo .............................................................................................. 104

Figura 40 c Algoritmo da terceira etapa do modelo de análise e projeto de layout ............................................... 105

Figura 41 Exemplo de Diagrama de Espaguete ...................................................................................................... 108

Figura 42 Exemplo didático de um Mapa do Fluxo de Valor ................................................................................... 109

Figura 43 – Mapa do fluxo de valor de uma indústria de reforma de peças automotivas com os loops de

implantação ............................................................................................................................................................ 111

Figura 44 – Exemplo de células separadas por supermercado e pulmão de peças ................................................. 114

CAPÍTULO 7 .......................................................................................................................................................... 120

Figura 45 fotos de alguns dos produtos .................................................................................................................. 120

Figura 46 layout da unidade fabril em Diadema ..................................................................................................... 126

Figura 47 Diagrama de espaguete do fluxo interno e da movimentação entre fábricas ......................................... 128

Figura 48 MFV macro da situação atual (inicial) ..................................................................................................... 130

Figura 49 Mapa do estado futuro (Diadema) .......................................................................................................... 133

Figura 50 Loops de implantaçãoidentificados no MFV futuro ................................................................................. 135

Figura 51 tempos de ciclos comparado com o tempo takt. ..................................................................................... 137

Figura 52 tempos de ciclos balanceados comparado com o tempo takt. ................................................................ 139

Figura 53 Espaço necessário para os produtos acabados ....................................................................................... 139

Figura 54 Layout do loop em análise ....................................................................................................................... 140

Figura 55 layout detalhado da célula de fabricação da família A ........................................................................... 141

Figura 56 Método de cálculo do TPT ....................................................................................................................... 143

Figura 57 Dimensões do supermercado de peças .................................................................................................... 145

Figura 58 Layout do módulo do loop ....................................................................................................................... 146

Figura 59 Layout apenas com os elementos restritivos ........................................................................................... 148

Figura 60 Alternativa de layout formulada ............................................................................................................. 149

Figura 61 Alternativa de layout formulada ............................................................................................................. 150

Figura 62 Alternativa de layout selecionada ........................................................................................................... 151

A figura 63 apresenta o diagrama de espaguete para a alternativa de layout projetada ....................................... 152

Figura 64 Alternativa de layout selecionada ........................................................................................................... 154

Figura 65 Descrição das atividades do evento kaizen ............................................................................................. 156

Figura 66 Fotos do evento kaizen ............................................................................................................................ 157

Figura 67 Medidas de desempenho para as células ................................................................................................ 158

Figura 68 Fotos antes e depois da mudança de layout ........................................................................................... 160

CAPÍTULO 8 .......................................................................................................................................................... 163

Figura 69 Exemplo de turbinas fabricadas na empresa........................................................................................... 163

Figura 70 layout anterior do chão-de-fábrica ......................................................................................................... 170

Figura 71 Diagrama de Espaguete da família de Diafragama ................................................................................ 172

Figura 72 Mapa do fluxo de valor da situação inicial para trubinas pequenas ....................................................... 174

Figura 73 Mapa do fluxo de valor da situação futura de turbinas pequenas .......................................................... 177

Figura 74 MFV futuro com os loops de implantação em destaque ......................................................................... 179

Figura 75 gráfico comparativo entre os tempos de processo e o takt antes do balanceamento das operações .... 182

Figura 76 gráfico comparativo entre os tempos de processo e o takt.após o balanceamento das operações........ 183

Figura 77 tamanho do supermercado de mancais .................................................................................................. 184

Figura 78 tamanho do supermercado de buchas .................................................................................................... 184

Figura 79 tamanho do supermercado de anéis ....................................................................................................... 185

Figura 80 Pontos de pulmão e supermercado ......................................................................................................... 185

Figura 81 Prateleira para armazenamento de peças .............................................................................................. 186

Figura 82 Layout inicial em detalhes do setor de mancais ...................................................................................... 187

Figura 83 Layout projetado para a família de mancais ........................................................................................... 188

Figura 84 Elementos restritivos identificados .......................................................................................................... 189

Figura 85 Mini-fábrica de usinagem ........................................................................................................................ 190

Figura 86 Distribuição dos building blocks .............................................................................................................. 192

Figura 87 Diagrama de Espaguete entre os building blocks .................................................................................... 194

Figura 88 Layout final projetado ............................................................................................................................. 198

Figura 89 Planejamento das ações kaizens a serem realizadas .............................................................................. 200

Figura 90 Fotos do evento kaizen de mancais ........................................................................................................ 201

Figura 91 Check-list de acompanhamento das mudanças realizadas ..................................................................... 202

Figura 92 Evolução dos estoques de mancais ......................................................................................................... 204

APÊNDICE 1.......................................................................................................................................................... 224

Figura 95 Diagrama de Espaguete Situação Inicial Família A (Estudo de Caso 1) ................................................... 225

Figura 96 Diagrama de Espaguete Situação Inicial Família B (Estudo de Caso 1) ................................................... 226

Figura 97 Diagrama de Espaguete Situação Inicial Família C (Estudo de Caso 1) ................................................... 227

Figura 98 Diagrama de Espaguete no Layout Inicial Família Diafragma e Injetores (Estudo de Caso 2)................. 228

Figura 99 Diagrama de Espaguete no Layout Projetado Família Diafragma (IMPLANTADO) (Estudo de Caso 2)... 229

Figura 100 Diagrama de Espaguete no Layout Inicial Família Carcaças (Estudo de Caso 2) ................................... 230

Figura 101 Diagrama de Espaguete no Layout Projetado Família Carcaças (Estudo de Caso 2) ............................. 231

Figura 102 Diagrama de Espaguete no Layout Inicial Família Eixo Simples (Estudo de Caso 2) .............................. 232

Figura 103 Diagrama de Espaguete no Layout Projetado Família Eixo Simples (IMPLANTADO) (Estudo de Caso 2)

................................................................................................................................................................................ 233

Figura 105 Diagrama de Espaguete no Layout Projetado Família Eixo Integrado (Estudo de Caso 2) ................... 235

Figura 106 Diagrama de Espaguete no Layout Inicial Família Palhetas (Estudo de Caso 2) ................................... 236

Figura 107 Diagrama de Espaguete no Layout Projetado Família Palhetas(IMPLANTADO) (Estudo de Caso 2) .... 237

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO 3 ............................................................................................................................................................... 35

Tabela 1 – Resultados da implantação de células de manufatura ............................................................................ 48

Tabela 2 Análise comparativa entre tipos diferentes de layout para sete estudos de casos .................................... 59

Tabela 3 Análise dos diferentes modelos de layouts sob a ótica da Produção Enxuta ............................................. 71

CAPÍTULO 6 ............................................................................................................................................................... 99

Tabela 4 Exemplo de movimentações em um layout .............................................................................................. 109

Tabela 5 – Elementos restritivos ............................................................................................................................. 112

Tabela 6 Cálculo do TPT ........................................................................................................................................... 114

CAPÍTULO 7 ............................................................................................................................................................. 119

Tabela 7 Relação dos produtos fabricados .............................................................................................................. 120

Tabela 8 Análise ABC para os produtos fabricados ................................................................................................. 121

Tabela 9 Lista de componentes dos produtos da Família A .................................................................................... 123

Tabela 10 Distâncias percorridas pelos materiais e pessoas ................................................................................... 130

Tabela 11 Cálculo do TPT ......................................................................................................................................... 142

Tabela 12 Capacidade de máquina x tempo necessário .......................................................................................... 143

Tabela 13 Movimentação de materiais e pessoas ................................................................................................... 152

Tabela 14 Equipe do kaizen ..................................................................................................................................... 156

CAPÍTULO 8 ............................................................................................................................................................. 162

Tabela 15 Demanda de turbinas pequenas ............................................................................................................. 164

Tabela 16 Demanda de turbinas médias ................................................................................................................. 164

Tabela 17 Demanda de turbinas grandes ................................................................................................................ 165

Tabela 18 Movimentação de peças ......................................................................................................................... 174

Tabela 19 Comparativo entre o takt time e os tempos de operação ...................................................................... 180

Tabela 20 Comparativo entre as distâncias percorridas pelas famílias no layout inicial e no layout proposto. ..... 194

Tabela 21 Medidas de desempenho ....................................................................................................................... 202

Capítulo 9 ................................................................................................................................................................ 207

Tabela 22 resultados alcançados nas empresas ...................................................................................................... 209

Lista de Abreviaturas e Siglas

WIP: work in process

TPT: toda parte toda (every part every)

NRC: National Research Council

MFV: Mapa do Fluxo de Valor

SLP: Systematic Layout Planning

SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................................. 16

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................ 16

1.1 Caracterização do tema de pesquisa ..................................................................................................... 16

1.2 Justificativa ............................................................................................................................................ 17

1.3 Oportunidade de Pesquisa ..................................................................................................................... 18

1.4 Objetivo .................................................................................................................................................. 19

1.5 Escopo da pesquisa ................................................................................................................................ 20

1.6 Metodologia ........................................................................................................................................... 20

1.7 Organização da tese .............................................................................................................................. 22

CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................................. 24

2. O SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO .............................................................................................................. 24

2.1 Definição de Sistema de Produção Enxuta ............................................................................................. 25

2.2 Os princípios da Produção Enxuta e os desperdícios de um sistema tradicional de produção. ............. 29

CAPÍTULO 3 ................................................................................................................................................. 36

3. LAYOUT ......................................................................................................................................................... 36

3.1 Um breve histórico sobre os modelos de planejamento do layout ........................................................ 37

3.2 A importância do layout para as empresas ........................................................................................... 38

3.3 Porque planejar o layout? ...................................................................................................................... 41

3.4 Modelos tradicionais de layouts ............................................................................................................ 42

3.5 Os novos conceitos de layout ................................................................................................................. 54

3.6 Análise dos modelos de layout sob a ótica da Produção Enxuta ........................................................... 67

CAPÍTULO 4 ................................................................................................................................................. 74

4. O EVENTO KAIZEN .............................................................................................................................................. 74

4.1 Implantando o layout com a fábrica em funcionamento ....................................................................... 74

4.2 Kaizen e o Evento Kaizen ........................................................................................................................ 76

CAPÍTULO 5 ................................................................................................................................................. 80

5. MODELOS DE CONSTRUÇÃO DE LAYOUT. ................................................................................................................ 80

5.1 Modelos de projeto de layout ................................................................................................................ 80

5.2 Análise dos modelos de projeto de layout ............................................................................................. 96

CAPÍTULO 6 ............................................................................................................................................... 100

6. O MODELO PROPOSTO DE PROJETO DE LAYOUT. ..................................................................................................... 100

6.1 Modelo de Análise, Projeto e Implantação de Layout ......................................................................... 100

6.2. Primeira Etapa: Levantamento da Situação Atual .............................................................................. 105

6.3. Segunda etapa: Projeto da Situação Futura (Projeto do novo layout) ................................................ 110

6.4. Terceira etapa: Implantação e Acompanhamento ............................................................................. 118

CAPÍTULO 7 ............................................................................................................................................... 120

7. ESTUDO DE CASO: EMPRESA DE COMPONENTES SOLDADOS. .................................................................................... 120

A seguir, será apresentado o primeiro estudo de caso, onde foi aplicado o modelo proposto de projeto de

layout. ........................................................................................................................................................ 120

7.1 Apresentação da empresa. ................................................................................................................... 120

7.2 Primeira Etapa – Levantamento da Situação Atual ............................................................................. 121

7.3 Segunda Etapa – Projeto da Situação Futura ....................................................................................... 132

7.4 Terceira Etapa – Implantação e Acompanhamento ............................................................................. 155

7.5 Análise Geral. ....................................................................................................................................... 160

CAPÍTULO 8 ............................................................................................................................................... 163

8. ESTUDO DE CASO: EMPRESA DE TURBINAS DE ENERGIA ........................................................................................... 163

Esse capítulo refere-se ao segundo estudo de caso, onde foi aplicado o modelo propostos de projeto de

layout. ........................................................................................................................................................ 163

8.1 Apresentação da empresa .................................................................................................................... 163

8.2 Primeira Etapa – Levantamento da Situação Atual ............................................................................. 164

CAPÍTULO 9 ............................................................................................................................................... 205

9. CONCLUSÃO .................................................................................................................................................... 205

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................................ 215

APÊNDICE 1 ............................................................................................................................................... 224

Capítulo 1: Introdução

CAPÍTULO 1

1. INTRODUÇÃO

O arranjo físico das instalações industriais tem grande impacto no desempenho da

empresa. Desde a localização das unidades de negócio à organização do micro-espaço do

posto de trabalho do operador, o projeto do layout deve ser conduzido de forma eficiente e

eficaz. Isso porque os efeitos de um arranjo físico bom ou ruim irão ser percebidos pela

organização nos resultados do seu negócio.

Tendo por base a importância do arranjo físico para as empresas, este trabalho aborda

a questão do layout buscando contribuir com a pesquisa nesta área.

1.1 Caracterização do tema de pesquisa

A revolução que o sistema de produção desenvolvido na Toyota trouxe ao mundo

empresarial foi um marco na história da fabricação moderna. Os conceitos de redução de

estoques, produção just in time, paradas de linhas para eliminação de desperdícios, entre

inúmeros outros, revolucionaram a forma de se pensar a produção. Os resultados das

pesquisas apresentados no livro “A Máquina que Mudou o Mundo”, mostrou pela primeira

vez ao mundo empresarial que um novo conceito de produção havia surgido e superava em

muitos aspectos os tradicionais princípios da produção em massa.

Esse sistema de produção desenvolvido na Toyota e posteriormente denominado de

Produção Enxuta pode ser definido como um novo paradigma de produção, como uma nova

forma de pensar a empresa como um todo. Esta nova Filosofia de produção engloba um

conjunto de técnicas e conceitos, como Fluxo Contínuo, Sistema Kanban, Layout Celular,

Fornecimento Just in Time, etc. Dentro desse universo de ferramentas e conceitos Rother e

Harris (2002) destacam que o Fluxo Contínuo é o objetivo principal da Produção Enxuta.

Corrêa e Corrêa (2004) destacam que com a implantação de um fluxo contínuo de

produção ocorre uma redução de estoques e também uma diminuição do tamanho dos lotes de

fabricação e transferência. Mas, para se conseguir implantar um fluxo contínuo é necessário,

Capítulo 1: Introdução

entre outros aspectos, reorganizar os recursos disponíveis na fábrica, ou seja, re-projetar o

layout.

A reorganização dos recursos produtivos constitui-se numa das peças chaves na

concepção e implantação, com sucesso, da Produção Enxuta. Como será apresentado em

detalhes mais adiante, dentre os tradicionais sete desperdícios identificados por Shingo no

Sistema Toyota de Produção, três destes estão diretamente relacionados com a disposição

física dos equipamentos de produção: Transporte Excessivo, Movimentação Desnecessária e

Estoques.

Atualmente, muitas empresas ainda se utilizam de arranjos físicos inadequados que

oneram seu processo produtivo. Isso tem incorrido em perdas consideráveis em termos de

aumento no tamanho dos lotes de transferência, movimentação excessiva dos funcionários e

dos produtos/peças, aumento no lead time total de fabricação, etc. E existem também perdas

não-mensuráveis como a dificuldade de gerenciamento do fluxo produtivo em um layout com

fluxos de processo aleatórios.

Com base neste cenário busca-se neste trabalho desenvolver um modelo de projeto e

implantação de layout, com base nos conceitos e princípios da Produção Enxuta, o qual

auxilie as empresas a projetarem ou mesmo reestruturarem seus layouts existentes,

adequando-os da melhor forma possível às suas características particulares.

1.2 Justificativa

"Tanto a Europa Ocidental desenvolvida, como os países emergentes do Leste

Europeu estão encontrando enormes problemas para enfrentar as expectativas crescentes dos

clientes, e proporcionar qualidade em um mundo onde as velhas fórmulas de produção em

massa não são mais aplicáveis", (MASING, 2002).

Esse cenário pode ser observado em empresas em todo o mundo. Os princípios de

competitividade, nos quais se fundamentava a produção em massa não mais existem. A

Filosofia de Produção Enxuta propõe uma resposta de adaptação dos sistemas produtivos às

necessidades do mercado consumidor atual. Esta nova forma de produzir levou a Toyota a

patamares de excelência ainda perseguidos por muitas empresas.

Em particular, o desenvolvimento dessa pesquisa justifica-se na importância que o

layout assume perante o Sistema de Produção Enxuta. A análise do layout, com base nos

Capítulo 1: Introdução

conceitos de fluxo contínuo, fluxo unitário de peças, estoques zero, gestão visual, entre outros

fatores é a base para uma empresa ter um sistema de manufatura ágil e flexível.

A concepção e projeto do layout têm se mostrado como etapa chave na implantação do

Sistema de Produção Enxuta. Por exemplo, Miltenburg (2001) destaca que muitos autores

afirmam que entre as ferramentas utilizadas pela Produção Enxuta, o layout celular mostra-se

muito adequado para possibilitar a redução de lead times, custos e melhoria da qualidade.

A importância do layout transcende os aspectos meramente de movimentação de

material e tamanho dos lotes de produção. O arranjo físico dos equipamentos impacta, entre

outros aspectos, no grau de dificuldade da programação e controle da produção.

Portanto, o estudo do layout envolvendo todos esses aspectos quantitativos e

qualitativos, é muito importante como base de conhecimento a ser utilizado pelas empresas

que buscam atingir excelência no seu processo de fabricação.

1.3 Oportunidade de Pesquisa

A abordagem de layout do Sistema de Produção Enxuta tem se concentrado

principalmente nas células de manufatura. Muito pouco tem sido abordado na literatura sobre

a possibilidade de se utilizar outras formas de disposição física dos equipamentos em um

contexto de Produção Enxuta.

Além disso, muitos trabalhos buscam mostrar a importância do layout em termos de

redução de movimentação de peças. Poucos estudos têm buscado mostrar quais são os ganhos

qualitativos que o layout pode gerar como, gerenciamento visual, influência no nível de

complexidade da programação, redução do lead time, melhoria da qualidade, entre outros.

Por último, em ambientes de alta variedade de peças e produtos existe uma dificuldade

em se implantar o layout celular. Portanto, como se deve proceder em cenários de produção

como esse? Qual o melhor modelo de layout a se utilizar?

Nesse contexto, com o propósito de iniciar um debate sobre esse aspecto, algumas

questões de pesquisa foram formuladas para esse trabalho:

1. Como projetar um layout em ambientes de alta variedade de peças e produtos,

considerando os princípios da produção enxuta?

Capítulo 1: Introdução

2. Quais as principais dificuldades em se alterar um layout com a fábrica em

funcionamento?

3. Quais os benefícios, quantitativos e qualitativos, que a mudança de layout pode

trazer para uma empresa que está implantando o Sistema de Produção Enxuta?

4. Quais as características associadas aos tipos de layout que estão em conformidade

com os princípios da Produção Enxuta?

5. As células de manufatura são o único layout que deve ser utilizado na implantação

do Sistema de Produção Enxuta ou outras formas de layout podem ser usadas?

6. Dentro da Filosofia de Produção Enxuta existem características de processo que

induzem a tipos específicos de layout?

1.4 Objetivo

1.4.1 Geral

Dentro do universo de conceitos e aspectos da Produção Enxuta, o foco desta pesquisa

é trabalhar a questão do projeto do layout, em ambientes de alta variedade de peças/produtos,

em empresas que estão implantando ou já consolidaram a implantação desta Filosofia.

O objetivo é desenvolver um modelo para projeto, planejamento e implantação de

layout, em ambientes de alta variedade de peças/produtos, com base nos conceitos da

Produção Enxuta.

1.4.2 Específico

Os objetivos específicos são:

1. Desenvolver um modelo de projeto de layout em ambientes de alta variedade de

peças/produtos, que contemple os princípios de Produção Enxuta.

2. Levantar quais são os benefícios, quantitativos e qualitativos, que a mudança de

layout pode trazer para a empresa que adota o Sistema de Produção Enxuta.

3. Levantar se existem outras formas de layout, diferentes das células de produção,

que podem ser utilizadas na implantação do Sistema de Produção Enxuta.

Capítulo 1: Introdução

4. Levantar quais as características dos mais diversos layouts que estão em

consonância com os princípios da Produção Enxuta.

5. Levantar se as características de produtos, componentes ou processos induzem a

tipos específicos de layouts.

6. Identificar as principais dificuldades em se projetar o layout com a fábrica em

funcionamento.

1.5 Escopo da pesquisa

O escopo do trabalho é o desenvolvimento de um modelo de projeto de layout

direcionado para empresas de manufatura discreta em ambientes de alta variedade de

produtos. Essa restrição do modelo deve-se à inviabilidade de se abordar todos os aspectos

dos diferentes ambientes de produção.

1.6 Metodologia de pesquisa

Segundo Miguel (2007) esta pesquisa pode ser classificada como um estudo de caso.

O estudo de caso é um estudo de natureza empírica que investiga um determinado fenômeno,

geralmente contemporâneo, dentro de um contexto real de vida, quando as fronteiras entre o

fenômeno e o contexto em que ele se insere não são claramente definidas. Trata-se de uma

análise aprofundada de um ou mais objetivos (casos), para que permita o seu amplo e

detalhado conhecimento (GIL, 1996, BERTO e NAKANO, 2000). A principal tendência em

todos os tipos de estudos de casos (exploratórios, explanatórios ou descritivos), é que estes

tentam esclarecer o motivo pelo qual uma decisão ou um conjunto de decisões foram tomadas,

como foram implementadas e com quais resultados alcançados (YIN, 2001).

Esse trabalho se baseou na metodologia determinada por Miguel (2007) para um

estudo de caso, ver figura 1.

Capítulo 1: Introdução

1. DEFINIR UMA

ESTRUTURA

CONCEITUAL-TEÓRICA

Mapear a literatura

Delinear as proposições

Delimitar as fronteiras e grau de

evolução

2. PLANEJAR OS

CASOS

Selecionar as unidades de análise

e contato

Escolher os meios para coleta e

análise dos dados

Desenvolver o protocolo para

coleta dos dados

Definir meios de controle da

pesquisa

3. CONDUZIR TESTE

PILOTO

Testar procedimentos de aplicação

Verificar qualidade dos dados

Fazer os ajustes necessários

4. COLETAR OS DADOS

Contatar os casos

Registrar os dados

Limitar os efeitos do pesquisador

5. ANALISAR OS

DADOS

Produzir uma narrativa

Reduzir os dados

Construir painel

Identificar causalidade

6. GERAR

RELATÓRIO

Desenhar implicações

teóricas

Prover estrutura para

replicação.

Figura 1 Modelo de pesquisa

Fonte: Miguel (2007)

A seguir são detalhadas as etapas e atividades do modelo de pesquisa adotado.

Etapa 1 – Definir uma estrutura conceitual teórica

Nesta etapa, será realizada uma revisão bibliográfica identificando trabalhos de cunho

teórico e prático em relação ao tema. O objetivo é formar uma base teórica que fundamente o

trabalho e justifique a importância do mesmo.

Etapa 2: Planejar os dados

Segundo Miguel (2005) uma das primeiras tarefas nesse planejamento é a escolha das

unidades a serem analisadas. Deve-se planejar a quantidade de estudos de casos que

fundamentarão a pesquisa. Neste trabalho, serão realizados três estudos aplicações práticas do

modelo de projeto de layout proposto, sendo que dois estudos de casos serão completamente

descritos. Para um dos estudos de casos será relatado apenas os resultados.

Quanto ao método de coleta de dados, será realizada uma pesquisa in loco. Ou seja, o

pesquisador irá realizar visitas ao chão-de-fábrica e aplicar o modelo de projeto de layout

proposto, procurando observar as limitações, dificuldades e virtudes do mesmo.

Capítulo 1: Introdução

Etapa 3: Conduzir teste piloto

Nesta pesquisa nãos era realizado um teste piloto conforme definido por Miguel

(2005). O que será feito é uma primeira aplicação do modelo em uma das empresas definidas.

Após análise e correções do modelo este deverá ser aplicado em outras duas empresas.

Etapa 4: Coletar dados

A coleta dos dados consistirá da aplicação do modelo e no levantamento das

informações. Na pesquisa em análise, a coleta de dados será encerrada somente com a

finalização do arranjo físico de cada um dos estudos de casos.

Etapa 5: Analisar os dados

A análise dos dados será realizada após aplicação em cada estudo de caso. Conforme

mencionado, o modelo de projeto de arranjo físico será aplicado inicialmente em uma

empresa, e após análises e possíveis correções do modelo, este será aplicado e analisado em

mais dois estudos de casos.

Etapa 6: Gerar relatório

A última etapa desta pesquisa será a elaboração do texto de defesa da tese. Neste texto,

de uma forma geral, deverá constar o levantamento bibliográfico realizado, os estudos de

casos, os resultados alcançados, uma análise crítica do modelo e uma proposta de futuras

pesquisas nesta área.

1.7 Organização da tese

Este documento possui a seguinte estrutura:

Capítulo 1 - Introdução: neste capítulo estão inclusos os objetivos do projeto e a

metodologia científica adotada.

Capítulo 2 - Sistemas de Produção: este capítulo contempla um breve histórico sobre a

evolução dos sistemas de produção.

Capítulo 3 - O Sistema Toyota de Produção: este capítulo tem como conteúdo uma

visão geral do Sistema Toyota de Produção.

Capítulo 4 - Layout: Neste capítulo são apresentados os diversos conceitos de layout e

também uma análise crítica desses em relação aos princípios da Produção Enxuta.

Capítulo 1: Introdução

Capítulo 5 - O evento kaizen:este capítulo aborda a questão do reprojeto do layout

com a fábrica mantendo suas atividades rotineiras. Neste capítulo é introduzida uma

metodologia de mudança com a fábrica em funcionamento.

Capítulo 6 - Modelos de construção do layout: esse capítulo apresenta uma análise de

alguns modelos de projeto de layout existente na literatura.

Capítulo 7 - Modelo de projeto de layout: este capítulo apresenta o modelo de projeto

de layout desenvolvido.

Capítulo 8 - Primeiro estudo de caso -“Empresa de componentes soldados”: neste

capítulo é apresentada a primeira aplicação prática do modelo em uma empresa de itens

soldados.

Capítulo 9 - Segundo estudo de caso - “Empresa de turbinas de energia”: neste

capítulo é apresentado o segundo estudo de caso desenvolvido em uma empresa fabricante de

turbinas de energia voltadas principalmente à indústria de açúcar e álcool.

Capítulo 10 - Conclusão: o capítulo contempla uma análise geral do modelo, com suas

contribuições e restrições.

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

CAPÍTULO 2

2. O SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO

A história da Toyota tem início com a fabricação de teares para a indústria têxtil.

Somente tempos depois, devido a um desejo pessoal do seu fundador, esta direcionou seus

esforços para a fabricação de automóveis.

Para Corrêa e Corrêa (2004) a perda da guerra pelo Japão em 15 de agosto de 1945

marcou um reinício para a Toyota. A partir desse momento, devido às características do

mercado interno japonês, a empresa sentiu a necessidade de reestruturar seu modelo de

produção. Este foi o ponto de início da Produção Enxuta.

Standard e Davis (1999) destacam que no final da Segunda Guerra Mundial a Toyota

era o maior fabricante de carros no Japão. Entretanto, comparando a produção da Toyota com

as empresas automobilísticas do Ocidente sua produção era muito baixa. Até 1950 a Toyota

tinha produzido ao longo de toda sua existência apenas 2700 veículos. Este volume de

produção era inferior ao que era produzido na planta da Ford em Rouge em um simples

período de produção.

Diferentemente do que ocorria nos Estados Unidos e na Europa existia, no Japão, uma

necessidade de produzir veículos diferentes, ao contrário dos modelos padronizados

fabricados pelo sistema de produção em massa. “As poucas fábricas de automóveis no Japão

em 1950 necessitavam suprir uma demanda de transporte extremamente diversa como carros,

veículos (vans) de entregas, caminhões, ambulâncias, limousines, caminhões de bombeiros,

etc.” (STANDARD E DAVIS, 1999).

Com o fim da Guerra a Toyota sentiu a necessidade de se desenvolver ou seria

eliminada do mercado pelas indústrias do Ocidente em franca expansão. Um problema da

empresa destacado por Standard e Davis (1999) era que a produtividade da fábrica era nove

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

vezes menor do que a produtividade das empresas ocidentais. Segundo Corrêa e Corrêa

(2004) “os japoneses não acreditavam que era possível que um trabalhador ocidental fosse

nove vezes mais eficiente do que um trabalhador japonês. Provavelmente, eles estavam

desperdiçando alguma coisa. E uma coisa que não podia acontecer em um ambiente escasso

como era o do Japão do pós-guerra eram desperdícios”. Com base nessa percepção iniciou-se

o desenvolvimento do Sistema de Produção da Toyota, fundamentado basicamente em um

único princípio: Eliminar desperdícios.

Anos depois, os resultados alcançados pelo novo modelo de produção ganharam

destaque com a publicação do livro “A máquina que mudou o mundo”. Nesse trabalho,

Womack ET AL. (1990) fizeram uma análise comparativa entre a Toyota e as demais

empresas automobilísticas. Os índices de produtividade e os demais critérios levados em

consideração demonstravam uma superioridade da empresa em relação as mais tradicionais

indústrias automobilísticas. Foi a primeira vez que o mundo ocidental percebeu que os

esforços japoneses iniciados no pós-guerra tiveram um sucesso muito além do esperado dando

início a uma completa revolução nos sistemas de produção. Este modelo de produção foi

denominado neste trabalho de Sistema de Produção Enxuta (Lean Production).

Embora o termo Produção Enxuta tenha ganhado destaque apenas após a publicação

do livro de Womack e Jones, a primeira pessoa a utilizar o termo “lean” (enxuto) foi

KRAFCIK (1988) em seu artigo intitulado “Triumph of the Lean Production System”. O

autor, em seu trabalho, busca salientar dois pontos importantes. Primeiro, que nem toda

empresa japonesa possui um sistema produtivo enxuto semelhante ao da Toyota. E segundo,

os conceitos do sistema lean embora tenham sido desenvolvidos no contexto da Toyota

podem ser implantados com sucesso em qualquer empresa, independentemente do país.

O Sistema Toyota de Produção pode ser decomposto em um conjunto de princípios e

ferramentas. A seguir, serão apresentadas algumas definições encontradas na literatura e

princípios desse sistema de produção.

2.1 Definição de Sistema de Produção Enxuta

O Sistema de Produção Enxuta pode ser definido basicamente como um sistema que

busca saciar a todas as expectativas dos clientes com base na eliminação de desperdícios.

Algumas definições de Produção Enxuta são apresentadas a seguir.

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

Segundo Nystuen (2002) Produção Enxuta refere-se a eliminar desperdícios ao longo

de toda a empresa – do chão de fábrica até aos escritórios. É produzir o que os consumidores

querem no momento que eles desejam. Deve-se focar o modelo japonês de produção em

aprender como produzir mais utilizando menos recursos.

A Produção Enxuta pode ser definida também como “um sistema de negócios para

organizar e gerenciar o desenvolvimento de produtos, operações, fornecedores e relações com

o cliente. A produção lean, em comparação à produção em massa, requer menos esforço

humano, menos espaço, menos capital e menos tempo para fabricar produtos com menos

defeitos de acordo com as especificações precisas dos desejos dos clientes”, (LEAN

INSTITUTE BRASIL, 2003).

Segundo Kasul e Motwani (1997) o Sistema Toyota de Produção fornece à manufatura

a quantidade necessária dos itens necessários no tempo necessário. O objetivo é gerar um

sequenciamento eficiente da produção que foca no estudo dos movimentos dos trabalhadores

e na eliminação de desperdícios.

Segundo Slack ET AL. (1999), uma definição abrangente para a Produção Enxuta

seria:

“A Produção Enxuta é uma abordagem disciplinada, que visa aprimorar a

produtividade global e eliminar os desperdícios. Ela possibilita a produção eficaz em termos

de custo, assim como o fornecimento apenas da quantidade necessária de componentes, na

qualidade correta, no momento e locais corretos, utilizando o mínimo de instalações,

equipamentos, materiais e recursos humanos. A Produção Enxuta é dependente do balanço

entre a flexibilidade do fornecedor e a flexibilidade do usuário. Ela é alcançada por meio da

aplicação de elementos que requerem um envolvimento total dos funcionários e trabalho em

equipe. Uma filosofia chave da Produção Enxuta é a simplificação”.

Warnecke e Hüser (1995) descrevem a Produção Enxuta como um sistema de medidas

e métodos os quais quando tomados em conjunto, têm o potencial de tornar a empresa enxuta

e, portanto, competitiva.

Inúmeras outras definições são apresentadas na literatura. Todas têm convergido para

um único ponto: a eliminação de desperdícios. Como definição geral do Sistema Toyota a

seguir é apresentada a visão de um dos seus idealizadores, Ohno (1988).

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

“A base do Sistema Toyota de Produção é a eliminação de desperdícios. O Sistema

está apoiado em dois pontos principais, o Just in time e a autonomação. O Just in time

significa que, em um processo produtivo, as peças corretas precisam chegar à linha de

montagem no tempo necessário e somente na quantidade necessária. A empresa que consegue

estabelecer esse padrão de fluxo pode atingir um nível zero de inventário em processo. A

autonomação (automação com toque humano) envolve o maior poder que o funcionário

possui para tomar decisões, inclusive de parar a linha de produção em casos de problemas

detectados”.

A figura 2 apresenta os principais pontos do sistema de Produção Enxuta.

Figura 2 Sistema de Produção Enxuta (Lean Institute, 2003)

Outro dos idealizadores da Produção Enxuta destaca os seguintes pontos com relação

a esse Sistema de produção, Shingo (1996):

O princípio da minimização dos custos é um conceito básico subjacente ao

Sistema Toyota de Produção. A sobrevivência da empresa depende, portanto, da

redução dos custos. Isso requer a eliminação completa das perdas.

A melhor resposta à demanda é a produção contrapedido. Sob esse sistema, a

produção tradicional em grandes lotes deve ser abandonada. As exigências da

produção contrapedido (alta diversidade, produção em baixas quantidades, entrega

rápida e manejo da flutuação da carga) somente podem ser satisfeitas pela contínua

e inflexível eliminação da perda por superprodução.

Estabilidade

Heijunka Trabalho Padronizado Kaizen

Fluxo Contínuo

Tempo Takt

Sistema Puxado

Parar e notificar

anormalidades

Separar o

trabalho humano

do trabalho das

máquinas

JidokaJust in Time

Objetivo: Qualidade, baixo custo e Lead Time curto

Estabilidade

Heijunka Trabalho Padronizado Kaizen

Fluxo Contínuo

Tempo Takt

Sistema Puxado

Parar e notificar

anormalidades

Separar o

trabalho humano

do trabalho das

máquinas

JidokaJust in Time

Objetivo: Qualidade, baixo custo e Lead Time curto

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

O Sistema Toyota aceita o desafio da redução do custo da mão-de-obra e

reconhece a vantagem de usar máquinas que sejam independentes dos

trabalhadores. A redução do custo de mão-de-obra é um comprometimento cada

vez mais presente no Sistema Toyota de Produção, simbolizada pela expressão

“mínima força de trabalho”.

A Toyota transformou um sistema de produção passivo e conciliatório,

investigando as origens da produção convencional e derrubando crenças

comumente aceitas para construir um novo sistema calcado em conceitos que

jamais haviam sido antes utilizados.

Feld (2001) atribui à Produção Enxuta cinco elementos básicos, os quais estão

relacionados à criação de um fluxo contínuo de produção, capacitação das equipes de trabalho

e medição de desempenho das tarefas realizadas. Esses elementos são apresentados em

detalhe a seguir:

a. Fluxo da Manufatura (Manufacturing Flow): relaciona-se a toda uma análise do

fluxo de manufatura no chão-de-fábrica. Envolve o mapeamento dos processos,

análise da rotina (trabalho, processo, volume), cálculo de takt time, balanceamento

da carga de trabalho, dimensionamento de kanban, layout celular, padronização do

trabalho e fluxo unitário de peças.

b. Organização (Organization): está relacionado a aspectos de treinamento e

capacitação de pessoas para realização das tarefas de forma eficaz. Envolve

aspectos como desenvolvimento de gerentes com visão de Produção Enxuta,

treinamento de operários envolvendo: desenvolvimento da mentalidade enxuta,

controle de células, melhoria contínua, esclarecimento de regras e

responsabilidades, etc.

c. Controle do processo (Process Control): está relacionado a aspectos diretos de

monitoramento, controle, estabilização e desenvolvimento de caminhos para

melhoria do processo. Utiliza as seguintes ferramentas: Manutenção Produtiva

Total, Poka yoke, SMED (Single Minute Exchange of Dies), Controle Visual, 5S,

entre outras.

d. Métricas (Metrics): relaciona-se ao monitoramento do desempenho em relação às

metas alvo estipuladas. As métricas podem ser: tempo de entrega no prazo

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

estipulado, lead time do processo, custo total, giro de estoque, utilização do

espaço, distância percorrida por peças e produtos, produtividade, etc.

e. Logística (Logistics): relacionado a aspectos de definição das regras de operação e

aos mecanismos de planejamento e controle do fluxo de material. Envolve o

balanceamento da carga de trabalho, análise ABC para controle das peças e

produtos, alinhamento entre clientes e fornecedores, análise do mix na manufatura,

etc.

2.2 Os princípios da Produção Enxuta e os desperdícios de um sistema tradicional de

produção.

Shingo (1996), Womack e Jones (1996) e Bullington (2003), definem cinco princípios

para a Produção Enxuta. Estes têm como objetivo aumentar a flexibilidade da empresa e

capacitá-la para responder de forma rápida e eficiente às necessidades dos clientes. Os

princípios são apresentados a seguir:

1. Primeiro Princípio da Produção Enxuta: Especifique o valor.

É o ponto de partida e deve ser definido segundo a perspectiva dos clientes finais.

Deve-se começar com uma tentativa consciente de definir precisamente o valor em termos de

produtos e serviços específicos. A especificação do valor consiste, portanto da determinação

exata “dos anseios e expectativas do cliente para um determinado produto ou serviço”.

2. Segundo Princípio da Produção Enxuta: Identifique a cadeia de valor.

Consiste em identificar o conjunto de todas as atividades para se levar um produto

específico a passar pelas tarefas de desenvolvimento (da concepção ao lançamento), de

gerenciamento da informação (recebimento do pedido à entrega), e de transformação física

propriamente dita (da matéria prima ao produto acabado).

3. Terceiro Princípio da Produção Enxuta: Organize o fluxo de valor de forma a obter um

fluxo fluente.

É necessário fazer com que as etapas que criam valor fluam. Isso exige uma mudança

de mentalidade, o produto e suas necessidades devem ser o foco, e não as máquinas e

equipamentos. O objetivo é reduzir as atividades que não agregam valor.

4. Quarto Princípio da Produção Enxuta: Estabeleça uma Produção Puxada.

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

É fazer o que os clientes (interno e externo) precisam no momento certo, permitindo

que o produto seja puxado quando necessário. Isso minimiza os estoques comumente

encontrados em sistemas do tipo “empurrado”.

5. Quinto Princípio da Produção Enxuta: Busque a Perfeição.

Neste caso, é fazer com que os princípios destacados anteriormente sejam seguidos em

um processo contínuo, ininterrupto, de melhoria. Isso se torna possível porque, ao dar

condições para que o fluxo de valor flua sempre ocorrerá uma exposição dos desperdícios

ocultos abrindo a possibilidade para se realizar novas melhorias.

O principal foco dos idealizadores do sistema Toyota de Produção no seu trabalho do

dia a dia era a eliminação de desperdícios. Considera-se como desperdício toda atividade que

não agrega valor ao produto. Segundo Standard e Davis (1999) atividade que agrega valor

(AV) é todo esforço que produz algo de valor aos olhos do cliente. Ex.: estampagem, pintura,

etc. Por outro lado, atividade que não agrega valor (NAV) são os esforços que não produzem

nenhum benefício aos olhos dos clientes. Ex.: movimentação de peças, retrabalho, contagem,

estocagem, etc. Existe também um conjunto de atividades que embora não agreguem valor ao

produto são necessárias. Ex.: carregamento de uma máquina, processamento da ordem de

produção, etc.

Segundo Conner (2001) a maior parte das atividades realizadas na empresa não agrega

valor ao produto. Apenas 5% do tempo total que um produto está sendo processado são

constituídos por atividades que realmente agregam valor ao produto. 95% de todo tempo

dispensado dentro da fábrica estão relacionados a atividades que não geram nenhum valor ao

produto.

A figura 3 apresenta um comparativo entre as atividades que agregam e não agregam

valor para um produto com apenas duas operações de transformação.

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

Figura 3 Tempo das atividades que agregam e não agregam valor ao produto

Pode-se destacar da figura 3 que quanto maior o número de operações maior a

tendência em aumentar a disparidade entre o tempo de agregação e o tempo de não agregação

de valor ao produto.

Com relação aos desperdícios de produção, segundo Womack ET AL. (1996) Shingo

identificou sete tipos de desperdícios que deveriam ser combatidos para que o Sistema Toyota

de Produção conseguisse atingir seus objetivos. Estes desperdícios são detalhados a seguir:

1. Primeiro Desperdício: Superprodução

Segundo Shingo (1996) existem dois tipos de superprodução:

a. Quantitativa: fazer mais produtos do que o necessário.

b. Antecipada: fazer o produto antes que ele seja necessário.

A superprodução quantitativa gera um aumento no work in process, gera um aumento

na movimentação de peças, gera a necessidade de armazenamento, além de em muitos casos

estar baseada em uma expectativa de demanda que pode não se concretizar.

A superprodução antecipada gera como desperdícios a utilização de matéria-prima em

produtos que não são necessários no momento e gera falta de matéria-prima em produtos que

estão sendo requisitados com urgência, gera ocupação da mão-de-obra em produtos não

necessários no momento, etc.

Segundo Hines ET AL. (2000) “superprodução é reconhecido como o mais sério

desperdício que atrapalha a implantação de um fluxo suave de produtos e serviços e inibe

também a qualidade e a produtividade. A superprodução tende a levar a um lead time e

estoques elevados”. Entre outras coisas a superprodução corrobora para a camuflagem dos

1. Receber M.P.

2. Movimentar M.P. até estação de trabalho

3. Fazer setup da máquina

4. Carregar a máquina com a M.P.

5. Processar o produto

6. Retirar o produto da máquina

7. Movimentar até a próxima estação de trabalho

8. Fazer setup

9. Carregar a máquina

10. Processar o produto

11. Retirar o produto da máquina

12. Movimentar o produto até área de qualidade

13. Fazer inspeção da peça

14. Movimentar o produto até local de armazenagem

15. Expedir o produto para o cliente

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

OPERAÇÃO QUE NÃO

AGREGA VALOR

OPERAÇÃO QUE

AGREGA VALOR

Lead Time

1. Receber M.P.

2. Movimentar M.P. até estação de trabalho

3. Fazer setup da máquina

4. Carregar a máquina com a M.P.

5. Processar o produto

6. Retirar o produto da máquina

7. Movimentar até a próxima estação de trabalho

8. Fazer setup

9. Carregar a máquina

10. Processar o produto

11. Retirar o produto da máquina

12. Movimentar o produto até área de qualidade

13. Fazer inspeção da peça

14. Movimentar o produto até local de armazenagem

15. Expedir o produto para o cliente

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

OPERAÇÃO QUE NÃO

AGREGA VALOR

OPERAÇÃO QUE

AGREGA VALOR

Lead Time

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

problemas de produção tornando mais árduo e complexo o processo de melhoria contínua. A

figura 4 mostra o acúmulo de excesso de work in process devido à superprodução.

Figura 4 Desperdício de Superprodução

2. Segundo desperdício: Espera

As esperas referem-se a longos períodos de ociosidade de pessoas, peças e

informações, resultando em um fluxo pobre, bem como em lead times longos. Podem-se ter

dois tipos de esperas:

Esperas de processo: referem-se a lotes não processados aguardando pelo

processamento.

Esperas de lotes: sempre que um lote está sendo processado, com exceção da peça

em processamento, todas as outras peças do lote estão aguardando seja antes ou

depois do processo. Isso caracteriza uma espera de lote.

3. Terceiro desperdício: Transporte Excessivo

O desperdício de transporte excessivo faz alusão à movimentação excessiva de

pessoas, informações ou peças resultando em dispêndio desnecessário de capital, tempo e

energia. O transporte excessivo é fruto direto da inadequação do layout fabril. A disposição de

máquinas e equipamentos impacta diretamente no nível de movimentação interna na fábrica.

A figura 5 mostra uma representação esquemática da movimentação de peças e produtos ao

longo de uma fábrica.

Como se pode observar, normalmente, não existe um fluxo lógico de fabricação que

minimize a movimentação das peças/produtos no chão-de-fábrica. Na maioria das empresas,

os equipamentos são agrupados por semelhança o que, em muitos casos, acaba por onerar a

distância percorrida por operadores e produtos na fábrica.

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

Figura 5 Transporte excessivo ao longo da fábrica

4. Quarto desperdício: Processo Inadequado

Consiste da utilização de procedimentos, sistemas inadequados e, a um nível mais

operacional, de um jogo errado de ferramentas. Além disso, para Hines ET AL. (2000)

processo inadequado ocorre também quando soluções complexas são usadas para

procedimentos simples, como a aquisição e utilização de uma máquina muito complexa e não

flexível ao invés de várias máquinas simples. Este tipo de desperdício encoraja a

superprodução devido, a muitas vezes, à dificuldade em se realizar operações de setup em

máquinas muito complexas.

5. Quinto desperdício: Estoques

Segundo Corrêa e Corrêa (2004) os estoques, além de ocultarem outros tipos de

desperdícios, significam desperdícios de investimento e espaço. A sua redução deve ser feita

através da eliminação das causas geradoras da necessidade de se manterem os estoques. Entre

algumas dessas causas geradoras pode-se citar a falta de uma adequada programação da

produção, setups elevados, flutuações na demanda, etc. Particularmente, em relação ao layout,

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

quando equipamentos de produção estão muito distantes existe uma tendência em se produzir

em lotes grandes, aumentando os estoques em processo, devido à inviabilidade de se fazer um

transporte peça a peça.

Os estoques podem aparecer de três formas bem distintas nas empresas: Matéria-

prima, Estoque em Processo e Produto Acabado, ver figura 6.

Figura 6 Desperdício de estoques

6. Sexto Desperdício: Movimentação Desnecessária

Origina-se da desorganização do ambiente de trabalho, resultando em baixa

performance dos aspectos ergonômicos. O desperdício de movimentação desnecessária

reporta-se à inadequação dos postos de trabalho, má localização de ferramentas e dispositivos

utilizados pelo operador, que geram a necessidade de realizar movimentos, por parte do

operador, muito inadequados. Esse desperdício tem impacto direto na produtividade do

operador.

7. Sétimo Desperdício: Produtos defeituosos

Segundo Corrêa e Corrêa (2004) problemas de qualidade geram os maiores

desperdícios do processo. Produzir produtos defeituosos significa desperdiçar materiais,

disponibilidade de mão-de-obra, disponibilidade de equipamentos, movimentação de

materiais defeituosos, etc.

Além dos sete tradicionais desperdícios alguns autores destacam um oitavo

desperdício: desperdício de pessoas. Este é apresentado a seguir.

8. Oitavo desperdício: Pessoas

Segundo Alukal (2003) a não utilização do conhecimento e da experiência das pessoas

que trabalham em todos os departamentos da empresa é um desperdício. Pelo fato dessas

ESTOQUE DE

MATÉRIA-PRIMA

ESTOQUE DE

MATERIAL EM

PROCESSO

ESTOQUE DE

PRODUTO

ACABADO

Capítulo 2: O Sistema Toyota de Produção

pessoas conhecerem em detalhes os processos na empresa estas tem grandes contribuições a

fazerem. Mas poucas são as empresas que exploram esse potencial de seus funcionários.

A Produção Enxuta lança mão de um conjunto de ferramentas para combater esses

desperdícios. Neste trabalho, será apresentada a análise de layout como forma de combater

alguns dos desperdícios apresentados

Capítulo 3: Layout

CAPÍTULO 3

3. LAYOUT

“A melhor movimentação de material é não movimentar”

(Sims, 2002)

Segundo Muther (1976) o arranjo das áreas de trabalho nasceu com o comércio e o

artesanato. Com o desenvolvimento dos sistemas produtivos, maior atenção passou a ser dada

à utilização do espaço físico nas organizações.

Com o advento da Revolução Industrial o projeto das instalações físicas passou a ser

regido pela energia e a movimentação da matéria-prima. Lee (1998) destaca que as indústrias

têxteis exigiam grandes quantidades de água para gerar energia e sua organização era

dominada por estranhos eixos e correias. As primeiras indústrias de ferro e aço localizavam-se

próximo a rios, ferrovias ou minas; seu projeto era determinado pelas necessidades de

transporte de carvão, minério de ferro e calcário.

A evolução tecnológica permitiu que a maioria das indústrias não tivesse mais a

necessidade de se localizar próximas aos locais de fonte de energia ou matéria-prima. Além

disso, segundo Lee (1998) com o advento da produção em massa o foco passou a ser a

otimização do fluxo de produção. A micro divisão do trabalho tornou a habilidade menos

importante do que a movimentação eficiente do produto.

Mas, muito embora nos dias atuais os mecanismos de transportes sejam altamente

eficientes e as informações fluam de forma rápida pelo chão-de-fábrica o planejamento do

layout ainda é de fundamental importância. A aproximação de equipamentos eliminando o

manuseio excessivo das peças pela fábrica e a possibilidade de formação de equipes

multifuncionais são alguns dos benefícios advindos de uma organização física adequada.

Capítulo 3: Layout

3.1 Um breve histórico sobre os modelos de planejamento do layout

O primeiro modelo de planejamento do layout foi proposto por Muther. Este propôs o

Sistema SLP (Systematic Layout Planning). O método proposto focava, principalmente, a

busca pela otimização do fluxo de materiais.

Chien (2004) destaca que muitas tecnologias como a Teoria da Lógica Fuzzy (Cheng e

Gen, 1996), Programas Dinâmicos (Rosenblatt, 1986), Algoritmos Genéticos, Simulação

Computacional (Azadivar e Wang, 2000), etc. foram desenvolvidas com objetivo de projetar

layouts eficientes. Mas o modelo desenvolvido por Muther ainda encontra grande aceitação

no meio empresarial e acadêmico.

Canem ET AL. (1996) destaca em ordem cronológica os principais softwares de

auxílio ao projeto de layout, ver figura 7.

Figura 7 Lista cronológica dos softwares de projeto de layout

Fonte: Canem ET AL. (1996)

Muito embora os softwares computacionais sejam uma ferramenta de auxílio no

planejamento do layout esses ainda encontram pouca aplicabilidade prática nas empresas,

devido a:

Capítulo 3: Layout

- Necessidade de mão-de-obra especializada para manuseá-lo.

- Tempo necessário para aplicá-lo o qual em muitos casos é maior do que a

tolerância das empresas.

- Não fornece como resultado a solução ótima.

- Falta de conhecimento das empresas sobre a existência de softwares de arranjo

físico.

3.2 A importância do layout para as empresas

Segundo Black (1998) “mudanças significativas estão ocorrendo no projeto de

sistemas de manufatura, motivadas pelas seguintes tendências”:

O aumento do número e variedade de produtos continuará resultando numa queda

de quantidade (tamanho do lote) conforme a variedade aumente.

Solicitações para menores tolerâncias (mais exatidão e precisão produzindo

melhor qualidade) continuarão a aumentar.

O aumento na variedade de materiais, materiais complexos, com propriedades

extremamente diversas causará posterior proliferação no número de processos de

fabricação.

O custo dos materiais, incluindo movimentação de materiais e energia, continuará

a ser parte principal do custo total do produto, e a mão-de-obra direta representará

apenas 5 a 10% do total e continuará a diminuir.

A confiabilidade do produto aumentará em resposta ao número excessivo de

ações de responsabilidade pelos produtos.

O tempo entre a concepção do projeto e o produto fabricado será reduzido através

dos esforços de engenharia simultânea.

Mercados globais serão alimentados por produtos globais.

Estas tendências requerem os seguintes tipos de respostas em termos de sistemas de

manufatura:

Melhorias contínuas nos sistemas de manufatura devido às constantes necessidades

de melhorias dos produtos.

Capítulo 3: Layout

O sistema deve ser capaz de produzir produtos com qualidade superior com custo

(unitário) reduzido e entrega no prazo em resposta às demandas dos clientes.

O sistema deve ser projetado para ser flexível e compreensível (mais simples e

mais focado), e também mais confiável.

Em resumo, os sistemas de manufatura devem tornar-se cada vez mais ágeis e

flexíveis para poderem atender as crescentes expectativas do mercado.

Segundo Gonçalves Filho (2005) um sistema de manufatura eficiente pode ser obtido

combinando-se quatro variáveis: tecnologia de fabricação atualizada, um layout otimizado,

uma mão-de-obra treinada e motivada e um gerenciamento adequado. Essas quatro variáveis

não são independentes uma da outra. Por exemplo, é mais fácil alcançar integração entre

equipes quando se opta por um layout celular do que quando se adota um layout funcional.

Em relação à variável layout esta é uma das peças chaves no processo de projeto e

implantação do Sistema de Produção Enxuta. A disposição física dos equipamentos está

relacionada diretamente a três dos oito desperdícios citados anteriormente:

Transporte Excessivo.

Movimentação desnecessária.

Estoques

As decisões de arranjo físico são muito importantes, pois podem refletir diretamente

no desempenho da empresa e na satisfação do cliente. Slack ET AL. (1999) destaca algumas

das razões práticas que tornam as decisões sobre layouts importantes:

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.

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.

Segundo Corrêa e Corrêa (2004) “um bom projeto de arranjo físico pode visar tanto

eliminar atividades que não agregam valor como enfatizar atividades que agregam, como”:

Capítulo 3: Layout

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, quando

adequado.

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.

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).

Facilitar manutenção dos recursos, garantindo fácil acesso.

Facilitar acesso visual às operações, quando adequado.

Segundo Black (1998), “neste mundo de competição internacional, o sucesso de uma

unidade fabril depende do projeto de seu sistema de manufatura. O sistema fabril deve

satisfazer as necessidades de seus usuários, os clientes internos da empresa”.

Neste contexto, o projeto da disposição física dos equipamentos torna-se num fator

crítico no desempenho da organização. Existem diversas tipos de layout. Cada um desses será

abordado na próxima seção. Abaixo segue uma definição de layout segundo Gonçalves Filho

(2005):

“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”.

Capítulo 3: Layout

3.3 Porque planejar o layout?

O projeto do layout é uma importante etapa do planejamento do sistema produtivo.

Segundo Muther (1976) o tempo despendido no planejamento do arranjo físico antes de sua

implantação evita que as perdas assumam grandes proporções e possibilita que todas as

modificações se integrem segundo um programa global e coerente, que permite o

estabelecimento de uma seqüência lógica para as mudanças, além de facilitá-las.

Canem ET AL. (1996) destaca que o planejamento do layout é importante, pois esse,

normalmente, representa os maiores e mais caros recursos da organização.

Djassemi (2006) afirma que a eficiência da manufatura depende de inúmeros fatores,

entre eles o layout das máquinas e equipamentos. Segundo o autor, típicos procedimentos de

projeto de layout buscam alocar os vários equipamentos e departamentos de forma a

minimizar o lead time de produção, aumentar o giro do work-in-process e maximizar a saída

de produtos do processo produtivo.

Rawabdeh e Tahboub (2005) destacam que a eficiência do arranjo físico é um dos

mais importantes aspectos dos sistemas de manufatura contemporâneos. Isto pode ser

justificado porque o planejamento do layout é um processo crítico de longo prazo e requer um

alto investimento de capital. Além disso, qualquer alteração no layout existente representa

gastos elevados, desde que os equipamentos não sejam flexíveis e adaptados para a mudança.

Conseqüentemente, o arranjo físico torna-se em um importante aspecto industrial, afetando

direta ou indiretamente no custo do produto. Os autores também afirmam que o layout afeta a

produtividade e o desempenho da fábrica, a utilização eficiente da mão-de-obra, o espaço

utilizado e mesmo a motivação dos operadores.

Além de impactar nas operações do chão-de-fábrica o layout também impacta nas

atividades de escritório. Haynes (2008), por exemplo, apresenta os impactos que o arranjo

físico do escritório tem sobre o desempenho das pessoas, e conseqüentemente, sobre os

resultados da área de trabalho.

A disposição física mais comum e utilizada nas empresas é o layout funcional. Mas

estudos têm demonstrado que esse arranjo físico trás consigo uma série de limitações ao fluxo

produtivo. Portanto, o planejamento do layout contemplando aspectos como o fluxo de

materiais, estoques em processo, gestão do processo, entre outros, tem impacto direto no

desempenho das indústrias.

Capítulo 3: Layout

Um aspecto destacado por Muther (1976) é o custo de implantação do arranjo físico.

Segundo o autor 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.

Os custos advindos de um fluxo deficiente devido ao mau planejamento do layout e os

custos de um re-projeto e implantação de um novo layout justificam a necessidade do

planejamento adequado da disposição física dos equipamentos, pessoas e materiais na fábrica.

Por último, o grande número de trabalhos publicados em relação ao arranjo físico,

desde o posto de trabalho à localização das plantas industriais, mostra a importância desse

tema. Meller e Gau (1996), por exemplo, listam mais de 90 modelos e algoritmos de projeto

de layout.

Existem diversas formas de posicionar os recursos físicos no chão-de-fábrica. Cada

forma trás consigo vantagens e limitações. A seguir, serão apresentados inicialmente os

conceitos tradicionais de layouts. Posteriormente, serão apresentadas as novas formas de

arranjos físicos.

3.4 Modelos tradicionais de layouts

Existem quatro tipos tradicionais de layouts: layout funcional ou por processo, layout

em linha ou por produto, layout posicional e o layout celular. Esses conceitos de layout são os

mais encontrados nas empresas.

3.4.1 Layout funcional (processo)

Também conhecido como layout por processo, o layout funcional foi a primeira lógica

de disposição física de máquinas a surgir. Mesmo com suas limitações o layout funcional

ainda é amplamente utilizado em empresas de todo o país.

Segundo Black (1998) 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. A figura 8

apresenta um exemplo de layout funcional.

Capítulo 3: Layout

Figura 8 Exemplo de layout funcional

Como mencionado, anteriormente, no layout funcional as máquinas são dispostas de

acordo com sua função. Segundo Corrêa e Corrêa (2004) este tipo de arranjo físico é utilizado

quando os fluxos que passam pelos setores de produção são muito variados e ocorrem

intermitentemente.

Tompkins ET AL. (1996), Krajewski e Ritzman (1996) e Gonçalves Filho (2005)

destacam as seguintes vantagens e desvantagens em relação a essa disposição física dos

equipamentos:

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.

4. Menos vulnerável à quebra de máquinas.

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.

F1 – Fluxo 1

F2 – Fluxo 2

Capítulo 3: Layout

Segundo Corrêa e Corrêa (2004) 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.

A figura 10 apresenta o layout de uma empresa do interior do Estado de São Paulo

direcionada à fabricação de interruptores. A disposição física dos equipamentos caracterizam

um típico layout funcional.

Como se pode observar na figura 9 existem áreas na empresa “especializadas” na

realização de determinadas etapas do processo. Por exemplo, existe uma área específica de

corte onde estão localizadas todas as máquinas de corte. Outro exemplo é a disposição das

furadeiras de bancadas. Todas estão alinhadas em um mesmo local.

Essa forma de organizar os recursos produtivos pode proporcionar em alguns

momentos o congestionamento de determinadas regiões da fábrica em detrimento da sobra de

espaço em outras áreas. Outro problema associado é a movimentação excessiva de materiais e

pessoas que este layout proporciona. Como será demonstrado mais à frente o layout funcional,

devido a suas características, deve ser utilizado somente em momentos extremos onde os

demais conceitos de layout não são possíveis de ser aplicados.

Figura 9 Layout funcional de uma empresa de estruturas metálicas

Fonte: (Silva e Ganga, 2006)

Prensas

Centros de Usinagem

Guilhotinas

Furadeiras de bancada

Corte de Fitas

Estoque

Capítulo 3: Layout

3.4.2 Layout por produto

Segundo Gonçalves Filho (2005) “o arranjo físico por produto é também denominado

arranjo físico em linha de produção (linha de produção ou linha de montagem). 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”.

Para Colmanetti (2001) apud Dalmas (2004) algumas das características e vantagens

do layout por produto são:

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.

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.

Segundo Tompkins ET AL. (1996) entre as desvantagens do layout por produto

destacam-se:

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.

O layout por produto foi popularizado pela linha de montagem criada por Henry Ford.

Deve-se ressaltar que alguns dos princípios que nortearam a construção da linha de montagem

na Ford Motor Company ainda são utilizados na concepção de layouts mais modernos. A

figura 10 mostra um exemplo de layout por produto.

Capítulo 3: Layout

Figura 10 Layout por produto (em linha)

Fonte: http://images.google.com.br

Segundo Heilala e Voho (1997), Nevins e Whitney (1989), Chow (1990) um sistema

de linha de montagem pode ser classificado como:

Linha de montagem seqüencial manual.

Linha de montagem manual paralela.

Linha de montagem semi-automática.

Linha de montagem automática flexível.

Linha de montagem automática dedicada.

Os autores também destacam que caso um produto seja montado em um caminho

seqüencial com tempos de ciclos pequenos existe um grande potencial para a automação. A

figura 11 a seguir apresenta algumas variações de layouts para linhas de montagem.

Capítulo 3: Layout

Figura 11 Variações do layout em linha

Fonte: Heilala e Voho (1997)

3.4.3 Layout Posicional

Segundo Tompkins et.al. (1996), Slack ET AL. (1999), Black (1998) entre outros

autores o layout por posição fixa difere do conceito dos outros layouts pois nesses 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, aviões, etc.

Layout em linha

em matriz

Layout em linha

em loop

Layout em linha

sem pulmão

Layout em linha com

terminal sem pulmão

Layout em linha

com terminal

com pulmão

Capítulo 3: Layout

Com relação à fabricação de aviões pode-se observar que algumas empresas estão

migrando do layout posicional para o layout em linha, como é o caso da Boeing. A empresa

tem integrado os conceitos de gestão visual, takt time e layout para obter melhores resultados.

De acordo com um takt time previamente definido são delimitados no chão os locais em que o

avião em construção deve estar durante as etapas de fabricação. A aeronave é deslocada até as

estações de trabalho, e os atrasos de produção podem ser facilmente detectados. Essa

integração de conceitos – layout, gestão visual, takt time, entre outros – é amplamente

utilizado em empresas que adotaram o Sistema de Produção Enxuta.

3.4.4 Layout Celular

Segundo Al-Mubarak (2003) células de manufatura é a forma de organizar o layout do

chão-de-fábrica buscando alcançar eficiência e flexibilidade. Célula de manufatura é a

filosofia que busca explorar e utilizar a similaridade entre componentes. Os componentes são

agrupados em famílias baseados em similaridades de forma, processo de produção ou ambos.

As máquinas então são agrupadas em células para fabricar esses componentes.

“Nas células de manufatura as máquinas são agrupadas em células, e as células

funcionam de uma forma bastante semelhante a uma linha de produção dentro de uma job

shop maior ou layout por processo. As vantagens que as células podem trazer são”

(GAITHER E FRAZIER, 2002):

Os custos de manuseio de materiais são reduzidos.

Peças podem ser feitas e embarcadas mais rapidamente.

É necessário menos estoques de produtos em processo.

A produção é mais fácil de automatizar.

Ainda segundo os autores, há duas exigências fundamentais para fabricar as peças 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.

Capítulo 3: Layout

Muito embora o conceito de célula de manufatura seja bastante simples sua aplicação

prática envolve a análise de diversos fatores, como:

Quantidade de componentes/peças que possa existir no chão-de-fábrica.

Necessidade de duplicação de máquinas.

Sistema de gerenciamento da célula.

Sistema de custeio da célula, etc.

Esses e outros fatores são destacados por Hyer e Wemmerlöv (2002). Além disso, os

autores destacam que em virtude da complexidade de se implantar células em, muitos casos,

as células de manufatura encontradas nas empresas são falsas células, pois não obedecem a

inúmeros princípios que caracterizam uma célula real, como:

Fluxo unitário e unidirecional de peças.

Não existência de fluxo intra-células.

Utilização de trabalhadores multifuncionais.

“Embora a manufatura baseada em células tenha surgido em 1900, sua disseminação

ocorreu apenas na década de 90. Alguns estudos mostram que, atualmente, 43% a 53% das

empresas dos Estados Unidos e da Grã-Bretanha utilizam células de produção. Em unidades

fabris com mais de 100 funcionários essa porcentagem aumenta para 73%” (Hyer e

Wemmerlöv, 2002).

A tabela 1 apresenta os ganhos obtidos com a implantação das células de manufatura.

Tabela 1 – Resultados da implantação de células de manufatura ( x – informações não disponíveis)

Fonte: Hyer e Wemmerlöv (2002).

Capítulo 3: Layout

3.4.4.1 Vantagens e Desvantagens do Layout Celular

Muito embora o layout celular seja caracterizado por muitos como a melhor

disposição física de máquinas este traz consigo um conjunto de vantagens e desvantagens.

Para Tompkins ET AL. (1996) e Black (1998) as principais vantagens do layout celular

são:

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.

Com a maior padronização dos processos o processo de automação das atividades

torna-se mais simples.

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.

Algumas vantagens adicionais relacionadas ao layout celular, na visão de Tompkins

et.al. (1996) são:

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.

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.

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.

Capítulo 3: Layout

Muito embora as células tragam consigo essas inúmeras vantagens, além da

tradicional desvantagem da duplicação de máquinas, essa também tem como aspecto

negativo:

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.

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.

3.4.4.2 Pontos de observação quanto às células.

Segundo Rentes ET AL. (2006) existem diversas formas de layout celular. O mais

tradicional é o layout em U. A figura 12 apresenta algumas dessas variações de disposição

física de equipamentos do layout celular.

Capítulo 3: Layout

CÉLULA EM

LINHA

CÉLULA EM L

CÉLULA EM

Figura 12 Variações do layout celular

Um outro ponto a se destacar é a questão da utilização de trabalhadores

multifuncionais em células. Trabalhadores multifuncionais são um dos requisitos para o

completo funcionamento de uma célula de manufatura. A preparação dos operadores torna-se,

portanto, em um ponto chave do processo de implementação de um layout celular.

Além dos trabalhadores conseguirem desempenhar funções de processamento

diferentes é necessário que estes também tenham uma visão gerencial da célula. Algumas

Capítulo 3: Layout

empresas utilizam o conceito de times auto-gerenciáveis. Ou seja, o próprio grupo de

trabalhadores da célula, gerencia as suas próprias atividades.

O desenvolvimento de trabalhadores multifuncionais é importante porque em uma

célula de manufatura estes devem estar aptos para realizar as seguintes atividades, além da

operação dos equipamentos:

Verificação da qualidade das peças/produtos fabricados.

Em alguns casos, reorganização do layout da célula quando itens diferentes forem

fabricados.

Acompanhamento da quantidade de material em processo na célula.

Melhoria contínua da célula: redução dos tempos de setup, melhoria do processo,

etc.

Por último, outro ponto importante em relação às células é a forma de gerenciamento

dessas. Um conceito muito utilizado no gerenciamento das células é o conceito de

gerenciamento visual. Através de quadros de programação e acompanhamento da produção,

quadros de treinamento dos operadores, etc. as atividades e o desempenho das células podem

ser geridos de forma fácil e eficiente.

Silva e Cardoza (2005) apresentam alguns exemplos de quadros de gestão visual que

podem ser utilizados nas células. A figura 13 mostra um quadro de gestão do nível de

treinamento da mão-de-obra da célula.

Figura 13 Matriz de treinamento

Fonte: Feld (2001)

Capítulo 3: Layout

3.5 Os novos conceitos de layout

Alguns autores como Irani e Huang (1998), Venkatadri ET AL. (1997), Silva e Rentes

(2002) apresentam alguns conceitos novos de layout, como o layout fractal, as mini-fábricas

de produção, etc. Alguns desses layouts já foram aplicados em empresas ao passo que outros

ainda estão restritos à pesquisa e análise.

3.5.1 Layout Modular/

Segundo Gonçalves Filho (2005) um módulo de um arranjo físico modular é definido

como um pequeno grupo de máquinas que tem as características e um padrão de fluxo de um

tipo específico de arranjo físico. Este deve ser utilizado quando não é viável a construção de

células. Irani e Huang (1998) definem as seguintes variações de módulos para esse layout:

Módulo célula: tem o mesmo princípio das células de manufatura. O módulo é

formado por um conjunto de máquinas capazes de processar completamente uma família de

peças. Ver figura 14.

Figura 14 Layout modular: Módulo célula

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. Ver figura 15.

OPERAÇÃO 4

OPERAÇÃO 3

OPERAÇÃO 1

OPERAÇÃO 2

OPERAÇÃO 5

Capítulo 3: Layout

Figura 15 Layout Modular: Módulo centro de usinagem

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. Ver figura 16.

Figura 16 Layout Modular: Módulo fluxo em linha

Módulo fluxo em linha ramificado (convergente ou divergente): 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. Á

medida que as peças se movimentam ao longo da linha, em determinado ponto essas tomam

caminhos diferentes e depois retornam à linha. Ver figura 17.

Figura 17 Layout Modular: Módulo fluxo em linha ramificado

CENTRO DE

USINAGEM

OPERAÇÃO 1

OPERAÇÃO 2

OPERAÇÃO 7

OPERAÇÃO 8

OPERAÇÃO 6

OPERAÇÃO 3

OPERAÇÃO 4

OPERAÇÃO 5

Capítulo 3: Layout

Módulo funcional: o módulo funcional tem a mesma definição do layout funcional.

Não existe dentro do módulo nenhum padrão de fluxo. Ver figura 18.

Figura 18 Layout modular: Módulo Funcional

Segundo Gonçalves Filho (2005) a idéia central do layout modular é que as máquinas

sejam agrupadas segundo os tipos de módulos citados e dispostos no chão-de-fábrica de modo

que o fluxo através dos módulos ocorra em um único sentido.

3.5.2 Layout Mini-fábricas

Para Silva e Rentes (2002) mini-fábricas 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.

Este conceito é bastante similar ao de células e ao do layout fractal embora tenha suas

particularidades. Algumas das diferenças entre células e mini-fábricas, layout fractal e mini-

fábricas são:

No layout fractal, em cada célula ou ilha de trabalho, existe os mesmos tipos de

máquinas. Na mini-fábrica as ilhas ou células são compostas de equipamentos

diferentes.

No layout celular existe um fluxo unidirecional de processamento. Na mini-fábrica

o fluxo pode não ser unidirecional e nem tão bem definido quanto na célula.

Nas mini-fábricas a variedade processada de itens é muito superior ao da célula.

A utilização das mini-fábricas é indicada para ambientes job shop onde o número de

produtos/peças processadas é muito grande e inviabiliza o uso de células de produção e do

OPERAÇÃO 1

OPERAÇÃO 4

OPERAÇÃO 6

OPERAÇÃO 3

OPERAÇÃO 2

OPERAÇÃO 5

Capítulo 3: Layout

layout fractal, principalmente, pela necessidade de duplicação de máquinas. Essa duplicação

pode representar, em muitos casos, custos muito elevados para a organização. Quando se

trabalha com o conceito de mini-fábricas de produção problemas como duplicação de

máquinas são minimizados porque, por exemplo, não existe uma dedicação tão exclusiva para

uma linha de produtos como no ambiente celular. A figura 19 mostra um exemplo de mini-

fábrica.

Figura 19 Exemplo de célula e mini-fábrica de produção

A figura 20 apresenta um exemplo de aplicação prática de layout de mini-fábricas. As

letras A, B, C e D indicam as mini-fábricas existentes. Em cada uma das mini-fábricas são

produzidas famílias de componentes para equipamentos eletrônicos. Essas famílias foram

definidas em função da similaridade de processo entre os componentes.

Dento da mini-fábrica o fluxo das peças é multidirecional. A vantagem desse cocneito

de arranjo físico consiste na redução dos estoques em comparação a outros modelos de layout,

a gestão unificada de itens semelhantes e a redução de movimentação devido à aproximação

de recursos.

Mini-fábrica I

Mini-fábrica II

Produtos A,B e C

Produtos D, E e F

Capítulo 3: Layout

Figura 20 Exemplo de aplicação do conceito de mini-fábricas de produção

Capítulo 3: Layout

3.5.3 Layout Holográfico

Segundo Montreuil ET AL. (1993) no arranjo físico holográfico as máquinas são

distribuídas com certa aleatoriedade pelo chão-de-fábrica. Neste tipo de layout, os

equipamentos não duplicados são posicionados no centro do layout ao passo que as demais

estações de trabalho são distribuídas ao longo do chão-de-fábrica.

3.5 4 Layout Fractal

Segundo Venkatadri ET AL. (1997) o layout fractal foi, originalmente, concebido

como alternativa para obter uma manufatura ágil através da criação de mini-fábricas

multifunções dentro da empresa.

A unidade básica de formação do layout fractal é a célula fractal, um conjunto de

máquinas colocadas próximas umas das outras no chão-de-fábrica 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.

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. A figura 21 mostra um exemplo de layout

fractal.

Figura 21 Exemplo esquemático de layout fractal

Fonte: Montreuil ET AL. (1999)

Capítulo 3: Layout

Venkatadri ET AL. (1997) apresenta um estudo comparativo entre alguns tipos de

layout. Neste estudo os autores fazem uma comparação entre o layout celular, o layout

funcional e o holográfico. Ver tabela 2 a seguir.

Tabela 2 Análise comparativa entre tipos diferentes de layout para sete estudos de casos

Fonte: Venkatadri ET AL. 1997

Deve-se apenas ressaltar que os autores levaram em consideração apenas dois

critérios para se analisar o layout, o número de máquinas e a movimentação de peças. Mais à

frente será realizada uma análise envolvendo todos os modelos de layouts e contemplando

outros critérios não abordados pelos autores.

3.5.5 Layout Reconfigurável

Com a redução ou mesmo quebra das barreiras alfandegárias e com a maior eficiência

dos sistemas de transporte entre países o mercado consumidor se tornou um ambiente

dinâmico, o qual exige que os sistemas de produção tenham uma alta flexibilidade para

atender às constantes mudanças na demanda.

Segundo Mehrabi ET AL. (2002) as empresas atualmente necessitam produzir em um

ambiente com mudanças inesperadas e abruptas na produção. Muitos fatores contribuem

simultaneamente para as mudanças no mercado, incluindo a globalização da economia,

mercado saturado e rápidos avanços nos processos tecnológicos. O resultado é a fragmentação

do mercado (tamanho e tempo), e um curto tempo de vida dos produtos. Entretanto, produtos

de alta qualidade e baixo custo tornam-se necessários e o tempo de resposta às mudanças do

mercado torna-se uma vantagem competitiva. Para se tornar competitivo neste ambiente

Capítulo 3: Layout

turbulento são necessárias estratégias adequadas de negócios e tecnologias de manufatura

apropriadas.

Alguns autores como Ishii ET AL. (1995), Stake, (1999) e o National Research

Council (NRC 1998, 2000) destacam que o mercado atual exige que o sistema de manufatura

atenda a alguns pré-requisitos, entre eles pode-se destacar:

(a) Lead times curtos.

(b) Maior opção de produtos.

(d) Preços baixos.

(e) Qualidade, durabilidade, etc.

Portanto, os sistemas de produção necessitam ter uma alta flexibilidade para

corresponder às expectativas do mercado. Segundo Heilala, ET AL. (2001) a flexibilidade é

necessária em sistemas de produção porque o ciclo de vida dos produtos está tornando-se

menor, os lotes de produção necessitam ser menores, entre outras variáveis. Existem

diferentes tipos de flexibilidade: Flexibilidade de capabilidade e flexibilidade de capacidade

(Tichem, 2000). A flexibilidade de capabilidade refere-se à habilidade do sistema reagir a

mudanças na demanda do mercado em termos de variações nos produtos. A flexibilidade de

capacidade refere-se à capacidade da empresa em reagir a mudanças nas quantidades

solicitadas.

Mais recentemente, Koren e Ulsoy (1997), Mehrabi e Ulsoy (1997) e Koren ET AL.

(1999) introduziram o conceito de sistema de manufatura reconfigurável (RMS) como

resposta às mudanças que estão ocorrendo no mercado. Em termos de design, o RMS tem

uma estrutura modular (software e hardware) a qual permite uma rápida reconfiguração para

atender as mudanças na demanda. Segundo Bollinger e Rusnak (1998) e o National Research

Council Report (NRC, 1998) equipamentos modulares permitem que o sistema RMS tenha a

capacidade de alterar rapidamente sua configuração permitindo, por exemplo, a entrada de

novas tecnologias no sistema de produção.

O sistema RMS começa a surgir como um novo paradigma. A reconfiguração do

sistema produtivo de acordo com mudanças no mix ou no volume de produção começa a

tornar-se possível graças ao desenvolvimento de equipamentos modulares e de fácil

transporte. Mas, muitas dúvidas ainda pairam sobre a aplicabilidade deste novo conceito.

Segundo Bi ET AL. (2007) não existe ainda uma definição clara sobre o sistema RMS.

Por exemplo, na Terceira Conferência sobre Manufatura Reconfigurável ocorrida em maio de

Capítulo 3: Layout

2005 na Universidade de Michigan, os participantes tinham visões diferentes sobre a

definição do RMS. Alguns insistiam que o RMS é um paradigma intermediário entre a

Produção em Massa e o Sistema de manufatura Flexível (FMS). Alguns argumentaram que o

RMS é um paradigma avançado no qual a flexibilidade necessita ser maior do que a do FMS.

E, finalmente, alguns que não existe distinção entre o FMS e o RMS.

Mas, embora não exista ainda um consenso sobre a definição do sistema RMS para

alguns está claro que este é um novo conceito embrionário o qual deve ser explorado.

Segundo National Research Council Report (NRC, 1999) o RMS foi identificado como a

tecnologia prioritária para as empresas no futuro, e um dos seis grandes desafios onde a

pesquisa necessita ser focada.

Neste trabalho, será adotada a definição de Mehrabi ET AL. (2002) para RMS:

“Sistema de manufatura reconfigurável (RMS) é um sistema de produção que permite

a reconfiguração de equipamento, do processo de produção, da capacidade de produção, com

objetivo de atender a mudanças na demanda”.

Basto (2000) destaca que a idéia do layout reconfigurável envolve utilizar máquinas

que podem ser movidas de um layout por processo para um layout por produto (ou vice-versa)

permitindo dessa forma a configuração do sistema de manufatura para produtos individuais.

Segundo Mehrabi ET AL. (2002) o objetivo do RMS é fornecer a funcionalidade e

capacidade que são necessárias, exatamente quando solicitadas. O RMS permite:

Redução do lead time de implantação de novos sistemas de produção ou da

reconfiguração do sistema existente.

Rápida modificação e integração de novas tecnologias e ou novas funções dentro de

um sistema de produção já existente.

Koren e Ulsoy (1997), Bollinger e Rusnak (1998), Mehrabi e Usloy (1997) e Mehrabi

(2000) apresentam mais características e definições do sistema RMS. Em essência, um

sistema de manufatura reconfigurável objetiva ser instalado com a exata capacidade de

produção necessária e poder ser alterado quando necessário.

A figura 22 a seguir apresenta um exemplo esquemático de um sistema RMS. No

exemplo, para produzir os produtos A, B e C são utilizados na seqüência os equipamentos:

Solda, Furadeira, Fresa e Torno CNC. O layout utilizado é a célula em U. Na fabricação dos

produtos D, E, F existe um setup de máquinas com a mudança do layout de U para uma célula

em L. Os equipamentos utilizados passaram a ser: Solda, Furadeira, Solda e Fresa.

Capítulo 3: Layout

Figura 22 Exemplo de um layout reconfigurável.

Como mencionado, anteriormente, o layout reconfigurável ainda tem pouca aplicação

prática nas empresas. Entre os fatores que limitam o seu uso pode-se destacar:

Necessidade de equipamentos especiais: quando no uso desse layout os

equipamentos devem ser projetados ou readaptados para se tornarem de fácil

locomoção. A adaptação de rodas, de sistemas de engate rápido para pontos de ar e

óleo são algumas das características que os equipamentos devem possuir para que

o setup do layout seja rápido.

Custo: a compra de equipamentos personalizados ou a readaptação de

equipamentos pode incorrer em custos bastantes elevados. E por se tratar de um

layout que se encontra implantado em poucas empresas raro são os

empreendedores que se arriscam a arcar com esses custos.

Dimensões dos equipamentos: embora na figura 30 tenham sido colocados

equipamentos como tornos e fresas, normalmente, devido ao grande porte desses

equipamentos não é possível ficar realocando-os de acordo com mudanças nos

produtos. Portanto, esse modelo de layout torna-se mais viável para situações que

utilizam equipamentos de pequeno porte e processos de montagem que utilizam

basicamente bancadas.

Tendo por base essas restrições, o sistema RMS pode ser utilizado, de forma

relativamente fácil, em processos de montagem onde se utiliza apenas bancadas e

equipamentos de pequeno porte. Processos produtivos também como da indústria de calçados

e roupas, pelas características de equipamentos utilizados, podem utilizar este tipo de layout.

A figura 23 a seguir apresenta um exemplo de uma fábrica de válvulas de descargas,

localizada na cidade de Aveiro/Portugal, que está migrando do layout em linha tradicional

ENTRADA

SAÍDA

FABRICAÇÃO PRODUTOS A, B e C

ENTRADA

SAÍDA

FABRICAÇÃO PRODUTOS D, E e F

Capítulo 3: Layout

para o layout reconfigurável. A todos os equipamentos produtivos estão sendo adaptadas

rodas para facilitar a locomoção desses. Também, estão sendo projetados sistemas de encaixe

e desencaixe rápido para agilizar o setup das células.

O abastecimento das células reconfiguráveis que estão sendo criadas é feito através de

carrinhos demonstrados na figura 23. Esses carrinhos, também estão adaptados a promoverem

o FIFO no abastecimento das células.

Deve-se destacar também que os novos postos de trabalhos nas células estão sendo

projetados para que os operadores trabalhem em pé. Na visão dos gerentes de fábrica, dessa

forma as pessoas desempenham de forma mais rápida as operações.

Layout Antes Layout Reconfigurável

Sistema de Troca Rápida e Carrinhos de Abastecimento

Figura 23 Exemplo de aplicação do sistema RMS

Capítulo 3: Layout

No exemplo demonstrado, está sendo utilizado o layout em L em virtude do produto

fabricado no momento da fotografia. O layout pode ser alterado de L para U, ou simplesmente

os equipamentos podem ser alterados em função do próximo produto a ser fabricado sem

alterar a forma do layout utilizado L ou U.

Rentes ET AL. (2006) apresenta um exemplo de aplicação prática do conceito de

layout reconfigurável em uma empresa do setor calçadista. Os autores destacam que além da

mudança do posicionamento das máquinas há também uma alteração na quantidade de postos

de trabalho podendo ser alterado de 30 postos para 38 conforme o produto a ser fabricado. A

figura 24 apresenta exemplos de configurações de layouts para tipos de produtos diferentes.

Neste exemplo existe tanto uma mudança de posicionamento de máquinas quanto do número

de postos de trabalho.

Portanto, em resumo, o sistema RMS tem como grande vantagem a flexibilidade para

atender às constantes variações que ocorrem na demanda. Mas, este conceito de layout

apresenta algumas limitações como custo, dificuldade de movimentação de equipamentos de

grande porte, dificuldade em se delimitar pontos de instalação de ar, energia, entre outros

fatores.

Capítulo 3: Layout

Entrada e saida

do foro da

Taloneira

Entrada

da pala

Saida de

cabedal

Pronto

Entrada da

Gáspea

Entrada dos

cami;forro da

gáspea; reforço da

ferradura

Entrada da tira

traseira

Entrada do

forro da

taloneira

Entrada espuma

trazeira;contra

forte e espuma

da banana

Planilha de

Localização e

Modelos

Gerente do Setor

Local (número do chão)

Modelo

Máquina

Atividades

Passar para:

Dúvidas???

Quadro de Layouts dos Modelos

Entrada e saida

do foro da

Taloneira

Entrada

da pala

Saida de

cabedal

Pronto

Entrada da

Gáspea

Entrada dos

cami;forro da

gáspea; reforço da

ferradura

Entrada da tira

traseira

Entrada do

forro da

taloneira

Entrada espuma

trazeira;contra

forte e espuma

da banana

Entrada e saida

do foro da

Taloneira

Entrada

da pala

Entrada da tira

traseira

Entrada do

forro da

taloneira

Entrada espuma

trazeira;contra

forte e espuma

da banana

Entrada e saida

do foro da

Taloneira

Entrada

da pala

Saida de

cabedal

Pronto

Entrada da

Gáspea

Entrada dos

cami;forro da

gáspea; reforço da

ferradura

Entrada da tira

traseira

Entrada do

forro da

taloneira

Entrada espuma

trazeira;contra

forte e espuma

da banana

Planilha de

Localização e

Modelos

Planilha de

Localização e

Modelos

Gerente do Setor

Local (número do chão)

Modelo

Máquina

Atividades

Passar para:

Local (número do chão)

Modelo

Máquina

Atividades

Passar para:

Dúvidas???

Quadro de Layouts dos Modelos

Entrada e saida

do foro da

Taloneira

Entrada

da pala

Saida de

cabedal

Pronto

Entrada da

Gáspea

Entrada dos

cami;forro da

gáspea; reforço da

ferradura

Entrada da tira

traseira

Entrada do

forro da

taloneira

Entrada espuma

trazeira;contra

forte e espuma

da banana

Entrada e saida

do foro da

Taloneira

Entrada

da pala

Entrada da tira

traseira

Entrada do

forro da

taloneira

Entrada espuma

trazeira;contra

forte e espuma

da banana

Figura 24 Exemplo de configurações de layout para produtos diferentes

Fonte: Rentes ET AL. (2006)

Capítulo 3: Layout

3.5.6 Células Virtuais

Segundo Rheault, ET AL. (1995) o conceito de células virtuais de manufatura foi

proposto inicialmente por Mclean e Simpson (1982).

Vakharia, ET AL. (1999) define células virtuais como sendo um conjunto de máquinas

específicas dedicadas a um grupo pré-determinado de peças. Diferentemente, do layout

celular os equipamentos de processamento não estão alojados próximos, mas fisicamente

posicionados ao longo do chão-de-fábrica.

Os layouts apresentados possuem características próprias que os aproximam ou

distanciam dos conceitos de Produção Enxuta. A seguir, será realizada uma análise desses

arranjos físicos em relação à Produção Enxuta.

3.6 Análise dos modelos de layout sob a ótica da Produção Enxuta

Todos os modelos de layouts apresentados possuem características próprias que os

aproximam ou distanciam do modelo de Produção Enxuta. Para análise dos layouts foram

definidos alguns critérios. Estes critérios são:

- Movimentação: como apresentado anteriormente, a movimentação e transporte

excessivo são dois dos desperdícios a serem eliminados sob a ótica da Produção

Enxuta. Portanto, o layout físico das máquinas deve possibilitar que a

movimentação de materiais e produtos seja a menor possível dentro da fábrica.

- Fluxo Contínuo: Rother e Harris (2002) destacam que o fluxo contínuo é o

principal objetivo da Produção Enxuta. Um fluxo contínuo e unitário de peças

depende, entre outros aspectos, da proximidade dos equipamentos produtivos.

Portanto, o layout deve ser planejado em função desse objetivo, permitindo que as

peças e produtos fluam de forma suave e contínua entre as estações de trabalho.

- Gestão Visual: Ciosaki (1999) destaca que o gerenciamento visual da produção são

todos os mecanismos utilizados para tornar visível ou aparente os fatores

relevantes para uma adequada administração da produção no nível operacional. A

gestão visual tem sua importância fundamentada no auxílio ao gerenciamento das

atividades no chão-de-fábrica. Yoshimura ET AL. (2006) destaca que um layout

eficiente deve permitir que o gerente de produção consiga ter uma visão clara dos

operadores e do sistema produtivo quando este caminhar pela fábrica. O layout

Capítulo 3: Layout

deve permitir que seja possível a visualização, senão do todo, ao menos das etapas

completas de um determinado processo.

- Flexibilidade: sazonalidade e demanda por produtos personalizados são alguns dos

fatores que impulsionam as empresas em busca de flexibilidade. Nesse sentido, o

layout deve possibilitar à empresa alterar de forma rápida e eficiente seu mix de

produto e o volume de produção permitindo assim o atendimento às flutuações na

demanda.

- Estoques: o estoque em processo é um das principais fontes de desperdício.

Portanto, o arranjo físico dos equipamentos deve minimizar a distância física entre

as máquinas buscando eliminar a necessidade de se produzir em lotes, gerando por

conseqüência estoques intermediários.

- Qualidade: o layout auxilia na qualidade na medida em que este possibilita o fluxo

contínuo e conseqüentemente os defeitos são detectados assim que uma peça é

transferida para o processo seguinte.

- Utilização de Mão-de-Obra multifuncional: a proximidade dos postos de trabalho

pode permitir que um operador trabalhe em mais de um equipamento ao mesmo

tempo. Portanto, a multifuncionalidade do operador depende entre outros aspectos

do arranjo físico.

- Nível de complexidade de programação da produção: o nível de complexidade da

programação da produção está correlacionado com a o nível de organização do

fluxo de processo. Quanto maior a aleatoriedade do fluxo maior a dificuldade em

se programar a produção nas estações de trabalho.

A. Layout funcional.

Em relação aos aspectos citados acima, o layout funcional não promove o fluxo

contínuo, a produção é realizada em lotes o que aumenta o estoque em processo e a gestão

visual fica comprometida devido à distância entre os departamentos. Quanto ao fator

qualidade, a fabricação em lotes pode causar um retrabalho ou mesmo a perda de um lote

inteiro quando um problema é detectado.

Um dos aspectos positivos do layout funcional é a flexibilidade. Como não existem

máquinas dedicadas tanto uma quantidade variada quanto um mix variado de produtos podem

ser feitos. Quanto ao fator mão-de-obra, o layout funcional ainda tende a utilizar trabalhadores

Capítulo 3: Layout

especializados e não multifuncionais. Finalmente, quanto à programação da produção, o nível

de complexidade é elevado devido à falta de fluxo.

B. Layout por produto.

O layout por produto apresenta um avanço em relação ao layout funcional em termos

de permitir o fluxo contínuo, reduzir os estoques em processo, permitir a gestão visual. Neste

caso, o fluxo contínuo corrobora para a melhoria da qualidade porque caso uma peça seja

produzida com defeito imediatamente este defeito é detectado no processo seguinte, evitando

assim que todo um lote seja produzido com defeito.

Um dos pontos falhos do layout por produto é que este apresenta uma baixa

flexibilidade de mix. Alterações nos tipos de produtos causam grande transtorno porque esse

layout trabalha com equipamentos dedicados. Quanto à mão-de-obra de forma semelhante ao

layout funcional este utiliza trabalhadores especializados.

Quanto ao último aspecto, a complexidade de programação da produção é baixa

principalmente porque os equipamentos são dedicados.

C. Layout posicional.

O layout posicional como apresentado anteriormente tem características bem distintas

dos outros layouts porque, nesse caso, o produto fica estacionário e os equipamentos se

movimentam. Nesse arranjo físico não existe um fluxo contínuo e os estoques em processo

podem ser elevados.

Quanto à flexibilidade, o layout posicional consegue absorver tanto uma alta variação

de demanda quanto de produto. A gestão visual pode ser utilizada de forma eficiente nesse

modelo de layout. Normalmente, utilizam-se trabalhadores especializados. Finalmente, a

complexidade de programação da produção não é elevada e a qualidade é prejudicada devido

à não existência do fluxo contínuo.

D. Layout celular.

Para finalizar em relação aos layouts tradicionais, o layout celular é o que mais se

adequa aos conceitos da Produção Enxuta. Este promove o fluxo contínuo, reduz o nível de

inventário em processo, facilita a gestão visual e promove de maneira eficiente o controle de

qualidade. Além disso, o layout celular tem como princípio a utilização de mão-de-obra

multifuncional, promove a integração dos funcionários através da formação de equipes e o

nível de complexidade de programação da produção é bastante baixa.

Capítulo 3: Layout

O único fator crítico do layout celular é a flexibilidade quanto a produto. Este possui

flexibilidade em relação a flutuações na demanda, mas uma baixa flexibilidade quanto à

variação de produto.

E. Layout fractal.

Quanto aos novos layouts, iniciando a análise pelo layout fractal esse não promove o

fluxo contínuo. Isso se deve ao fato das células fractais terem a capacidade de produzir todos

os produtos. Conseqüentemente, será muito difícil estabelecer um padrão de layout dentro da

célula fractal que permita um fluxo contínuo para todas as peças. Portanto, torna-se necessário

produzir em lotes o que eleva o nível de estoques entre os processos.

Existe uma dificuldade em promover a gestão visual, na medida em que as peças não

possuem um local específico de fabricação. A qualidade fica prejudicada devido à

necessidade de se produzir em lotes.

Quanto aos aspectos de multifuncionalidade nesse tipo de layout tem se a tendência

em utilizar trabalhadores especializados pelo fato dos equipamentos estarem distantes e não

existir fluxo contínuo. Dificilmente um operador consegue operar duas máquinas distintas

como em um layout celular. O nível de complexidade da programação da produção é baixo

devido à flexibilidade de produção.

A maior vantagem do layout fractal é a flexibilidade de demanda. Como as células têm

a capacidade de produzirem os mesmos produtos variações na demanda podem ser facilmente

absorvidas pela célula fractal. A flexibilidade de variação de produto dependerá de o quanto a

célula fractal é especializada.

F. Layout modular.

Devido ao fato do layout modular permitir um fluxo entre os módulos existe a

necessidade em se realizar a produção em lotes, não estabelecendo um fluxo contínuo, o que

acarreta em um nível de inventário em processo maior do que o layout celular. Mas nesse

modelo de layout o volume de estoque em processo tende a ser menor do que no layout

funcional.

Quanto ao aspecto qualidade, esta acaba sendo afetada porque não existe um fluxo

contínuo. A gestão visual é facilitada na medida em que a fábrica está particionada em

módulos. Uma das vantagens desse modelo de layout é a capacidade de absorção de

Capítulo 3: Layout

flutuações de demanda e mix. A multifuncionalidade da mão-de-obra dependerá da forma

como os recursos estão dispostos internamente nos módulos.

Quanto ao nível de complexidade de programação da produção este pode ser elevado

ou não. Isso dependerá, diretamente, da intensidade de fluxo entre os módulos. Quanto maior

a intensidade de fluxo entre os módulos e a quantidade de refluxo das peças dentro do módulo

maior o nível de dificuldade de programação da produção.

G. Layout mini-fábricas.

As características desse layout são bastante semelhantes ao do layout modular com a

principal diferença de que não existe fluxo entre as mini-fábricas, portanto, a movimentação

de peças tende a ser menor e a programação da produção tende a ser mais simples.

H. Layout distribuído.

O layout distribuído, embora encontre pouca aplicação prática, apresenta como

vantagem tão somente a flexibilidade de demanda e produto. Nesse layout pode-se destacar

como um dos principais problemas o alto nível de dificuldade em programar a produção nos

equipamentos.

H. Layout reconfigurável.

O layout reconfigurável tem uma série de pontos fortes como a promoção do fluxo

contínuo, o baixo estoque em processo, a alta flexibilidade de mix e produtos, a promoção da

qualidade, a possibilidade de utilização eficiente da gestão visual e a possibilidade de

utilização da mão-de-obra multifuncional. Como aspectos negativos pode-se destacar a

complexidade de programação da produção e conseqüente movimentação dos equipamentos.

A tabela 8 apresenta um resumo da análise dos layouts em relação aos princípios da

Produção Enxuta. As células virtuais não foram consideradas porque embora citadas como

modelo de layout, não se configura como um real modelo. Essas não têm uma definição clara

de organização dos equipamentos.

De acordo com a tabela 3 o layout celular é o que mais se aproxima dos conceitos da

Produção Enxuta, embora esse apresente algumas limitações. Portanto, não existe um layout

ideal a ser utilizado. As particularidades de cada caso conduzirão a um tipo de layout

específico. As empresas que adotam o sistema lean, em muitos casos têm utilizado um híbrido

desses layouts. Para determinadas etapas do processo utilizam, por exemplo, um layout

celular ou até mesmo um layout funcional. E para outras etapas do processo utilizam um

Capítulo 3: Layout

layout em linha. Esta mescla de layouts pode trazer muitos benefícios, como a não

necessidade de duplicação de equipamentos e a formação de um fluxo eficiente de produção.

Tabela 3 Análise dos diferentes modelos de layouts sob a ótica da Produção Enxuta

Modelos de

layouts

Fluxo

Contínuo

Estoques

Gestão

Visual

Qualidade

Flexibilidade

de mix e

volume

Mão-de-obra

multifuncional

Complexidade

de programação

Movimentação

Funcional baixa alto baixa baixa alta baixa alta alta

Produto alta baixo alta alta baixa baixa baixa baixa

Posicional baixa alto alta alta alta baixa baixa alta

Celular alta baixo alta alta baixa alta baixa baixa

Fractal baixo alto baixa baixa alta baixa baixa baixa

Modular médio médio alta baixa alta baixa alta moderada

Mini-fábricas médio médio alta baixa alta baixa média baixa

Distribuído baixa alto baixa baixa alta baixa alta moderada

Reconfigurável alto baixo alta alta alta baixa alta baixa

Critérios de Análise

Neste capítulo foram apresentados os diversos modelos de layouts e sua correlação

com a Produção Enxuta. Mas, além do projeto da disposição física das máquinas, outro

desafio que surge em um trabalho de melhoria de layout é a implantação das melhorias

projetadas com a fábrica mantendo suas operações cotidianas. Portanto, no capítulo 6 será

apresentada uma metodologia de implantação de layout com a fábrica em funcionamento.

A seguir, será realizada uma melhor descrição do layout reconfigurável com alguns

exemplos práticos de aplicação.

Capítulo 4: O Evento Kaizen

CAPÍTULO 4

4. O Evento kaizen

O evento kaizen é uma importante ferramenta utilizada pela Toyota para promover a

mudança. Este busca quebrar um paradigma encontrado em muitas empresas, o de que a

mudança é lenta. A seguir, são apresentados os conceitos e características dessa ferramenta.

4.1 Implantando o layout com a fábrica em funcionamento

A formulação da estratégia de implantação do layout, em uma situação de

reorganização física de uma fábrica, e não de uma implantação de uma nova unidade, é um

fator crítico a ser considerado.

A movimentação dos equipamentos para os lugares definidos no projeto pode

depender da movimentação dos equipamentos que estão posicionados nesses locais. Neste

caso é necessário definir quais os primeiros recursos que serão movimentados sem que ocorra

uma interrupção no fluxo de produção da empresa.

Lacksonen ET AL. (1998) destaca que em um projeto de reorganização de layout, os

departamentos não podem ser movidos para os locais definidos até que os ocupantes dos

locais não sejam realocados. Além disso, tendo por base o custo de movimentação deve-se

buscar reduzir os custos de implantação do layout pela estruturação de um projeto de

mudança.

Além do custo de movimentação existem outros fatores que tornam a estratégia de

mudança numa importante etapa da implantação do layout. A interrupção do fluxo produtivo,

causando o não atendimento da demanda nos prazos pré-determinados, é uma variável tão

importante quanto o custo de movimentação dos equipamentos.

A figura 25 apresenta de forma esquemática uma situação de reestruturação de layout.

O departamento 1 deve ocupar o local do departamento 2 e esse por sua vez deve ocupar o

local do departamento 3.

Capítulo 4: O Evento Kaizen

Figura 25 Reestruturação do layout

Fonte: Adaptado Lacksonen ET AL. (1998)

Considerando que os departamentos não possam ser movidos simultaneamente por

questões de interrupção no fluxo de produção é necessário que um dos departamentos seja

movido para um local provisório. A partir dessa movimentação os outros departamentos

podem ser alocados nas áreas definidas. Posteriormente, o primeiro departamento pode ser

movimentado para sua área definitiva, ver figura 26.

Figura 26 Etapas de mudança necessárias para realocar os departamentos

Fonte: Adaptado Lacksonen ET AL. (1998)

Para solucionar esse problema alguns autores como Lacksonen ET AL. (1998) e

Driscoll ET AL. (1985) apresentam algoritmos de minimização dos custos de transição do

layout atual para o novo layout.

Gonçalves Filho (2005) destaca que para se garantir uma implementação de layout

com sucesso a equipe de projeto deve programar as atividades de implementação usando um

simples gráfico de GANTT, a técnica do caminho crítico (CPM) ou um software de controle

de projeto mais sofisticado, dependendo da dimensão do projeto do layout.

Uma metodologia desenvolvida na Toyota para realizar as mudanças na fábrica sem

interromper a produção é o Evento Kaizen. Por intermédio dessa metodologia as mudanças

propostas são implantadas utilizando o conhecimento dos próprios operadores do chão-de-

fábrica. Essa é uma forma de eliminação do oitavo desperdício e também uma maneira de

Mover Dep. 1

para local

temporário

Mover Dep. 3

para local

definitivo

Mover Dep. 2

para local

definitivo

Mover Dep. 1

para local

definitivo

Capítulo 4: O Evento Kaizen

reorganizar a fábrica sem impactar, principalmente, nos prazos de entrega dos produtos finais

aos clientes.

A seguir, serão apresentados a definição do evento kaizen e os conceitos que

envolvem essa metodologia de mudança.

4.2 Kaizen e o Evento Kaizen

Segundo Conner (2001) kaizen é a palavra japonesa para “fazer pessoas trabalharem

da melhor forma possível”.

Kaizen é uma palavra japonesa que significa melhoria. Segundo Wittenberg (1994)

“kaizen” ou “melhoria contínua” é um lema corrente no Japão e está sendo disseminado em

todo mundo porque, segundo alguns estudiosos, compreender o conceito do kaizen é essencial

para entender as diferenças entre os métodos de gerenciamento Japonês e o Ocidental.

As melhorias (kaizens) propostas, por exemplo, em um trabalho de concepção,

desenvolvimento e implantação de Produção Enxuta pode ser feito por meio do Evento

Kaizen.

A técnica do evento kaizen consiste na formação de uma equipe multifuncional a qual

deverá promover uma melhoria em um curto intervalo de tempo. Segundo Sharma e Moody

(2003) um evento kaizen tem como características, o foco no trabalho em equipe, a solução de

problemas específicos de determinada área da empresa e objetivos preestabelecidos a serem

alcançados até o final de um período pré-estabelecido (uma semana).

Um evento kaizen tem por definição a duração de 5 dias. Segundo Sharma e Moody

(2003) os dias do evento kaizen podem ser divididos nas seguintes etapas:

4.2.1 Primeiro dia: Aprendendo conceitos

O primeiro dia consiste na apresentação da metodologia kaizen de melhoria e

mudança. Neste primeiro momento, são determinadas as funções de cada integrante da

equipe. A equipe deve ser constituída de pessoas das mais diversas áreas, envolvendo

funcionários de chão-de-fábrica, de custos, de processo, entre outros.

Também nesse início são apresentados os problemas e os objetivos a serem

alcançados. Nesta fase são apresentadas as ferramentas e conceitos que possivelmente

poderão ser utilizados durante o projeto, como, Mapa do Fluxo de Valor, Layout Celular,

Conceito de fluxo Contínuo, Sistema Kanban, etc.

Capítulo 4: O Evento Kaizen

4.2.2 Segundo dia: Observações iniciais – aprendendo a ver

O segundo dia consiste na observação in loco das mudanças a serem realizadas. Nesta

fase todos os envolvidos iniciam uma discussão sobre os problemas e potenciais soluções.

Com base nas observações realizadas no final do dia é realizado um brainstorming

com objetivo de definir quais ações serão realizadas. Um plano de ações definido deve ser o

resultado do final do dia de trabalho.

4.2.3 Terceiro dia: Mãos sujas e tênis empoeirados

Neste dia inicia-se o processo de implantação das ações. Deve-se ressaltar que o

evento kaizen é prioritário, ou seja, caso algum membro da equipe requisite uma informação

ou auxílio de algum funcionário da empresa este deve atender prontamente.

4.2.4 Quarto Dia: a inovação

O quarto dia consiste na finalização das implantações das melhorias. Todas as

inovações sugeridas devem ser implementadas até o final do quarto dia.

4.2.5 Quinto dia: Documentação, apresentação e comemoração

O último dia consiste na documentação das ações realizadas. Essa documentação fica

como base para novos eventos kaizens. Uma apresentação para a diretoria da empresa deve

ser realizada com objetivo de mostrar os resultados obtidos. A última etapa do evento kaizen é

a realização de uma comemoração com participação de todos os integrantes da equipe.

Em resumo, o evento kaizen deve ser composto das atividades de: Apresentação da

metodologia e dos objetivos da equipe; Análise dos problemas; Proposição de soluções;

Implantação das soluções; Apresentação dos resultados e Comemoração. A figura 27 mostra

as etapas e suas durações em um evento kaizen.

O evento kaizen tem sido utilizado pelas empresas durante a sua migração para o

sistema de Produção Enxuta. Entre algumas das vantagens dessa técnica pode-se destacar:

Foco na melhoria;

Utilização e desenvolvimento de equipes multifuncionais;

Priorização das atividades de melhorias.

Para não interromper a rotina de produção uma estratégia a ser adotada antes do

evento kaizen é a formação de “buffers” nos locais onde ocorrerão as mudanças. Esses

pulmões propiciarão à fábrica continuar trabalhando durante a semana em que o evento estará

sendo realizado.

Capítulo 4: O Evento Kaizen

Figura 27 Etapas do evento kaizen

Fonte: Brown et.a l. (2006)

Em resumo, o evento kaizen é uma importante metodologia de implantação das

mudanças sugeridas em um projeto de layout, porque:

Permite que as mudanças sejam realizadas com a fábrica em funcionamento;

Usa o conhecimento das pessoas no chão-de-fábrica para auxiliar no processo de

mudança;

Gera nas pessoas envolvidas na mudança o “sentimento” de propriedade do sistema.

Ou seja, as pessoas que trabalham no setor que sofreu as mudanças sentem-se co-

autoras das mudanças realizadas. Portanto, existe uma maior possibilidade das

mudanças serem implantadas com sucesso.

Portanto, a utilização dessa metodologia se torna em uma importante estratégia a ser

adotada nas mudanças físicas do layout e mesmo na implantação de um sistema de Produção

Enxuta.

Treinamento

nos conceitos

Princípios

Lean

Metodologi

a Kaizen

Operações

padrão

Análise

situação atual

Formação

dos grupos

Processo

Melhoria

“Mão à obra”

no chão-de-

fábrica”

Continuação

“mão-à-obra”

Identificar

resultados

do kaizen

Realizar

processos

adicionais de

melhorias

Refinar as

Melhorias

Finalizar

melhorias

Simular o

sistema com

as melhorias

Padronizar as

melhorias

Apresentar os

resultados e

comemorar

Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

CAPÍTULO 5

5. Modelos de Construção de layout.

Existem na literatura diversos modelos para o projeto de layouts. A seguir serão

apresentados alguns desses modelos.

5.1 Modelos de projeto de layout

Existem na literatura diversos modelos de projeto de arranjo físico. A seguir, serão

apresentados alguns desses modelos.

5.1.1 O modelo SLP - Systematic Layout Planning

O mais antigo e tradicional modelo de projeto de layout foi concebido por Muther

(1973) e denominou-se SLP - Systematic Layout Planning. A estrutura do modelo é

apresentada na figura 28 a seguir.

O modelo SLP é amplamente utilizado para a concepção de layouts funcionais.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Figura 28 Modelo SLP (Muther, 1973)

Etapa 1 - Fluxo de materiais: nessa etapa deve-se levantar qual o caminho percorrido

pelos materiais no chão-de-fábrica. Caso esteja se trabalhando em um projeto de escritório

deve-se levantar o trajeto das informações através dos diversos departamentos.

Etapa 2 e 3 – Relacionamento entre as atividades e Diagrama de relacionamento: nessa

etapa deve-se levantar qual o relacionamento existente entre as atividades ou departamentos.

Para isso pode-se utilizar o diagrama de relacionamento. A figura 29 apresenta um exemplo

de diagrama.

Dep. 1

Dep. 2

Dep. 3

Dep. 4

Figura 29 Diagrama de relacionamento

Fonte: Figura do autor

Atividades e dados de entrada

1.Fluxo de Materiais

2.Relacionamento entre as atividades

3.Diagrama de relacionamento

4. Necessidade de espaço

5.Espaço disponível

6.Diagrama de relacionamento e espaço

7.Modificações consideradas

8.Limitações práticas

9.Desenvolvimento de alternativas

10.Avaliação

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

As letras no diagrama indicam o tipo de relação entre os departamentos ou áreas. As

letras que podem ser utilizadas no diagrama são:

A – Absolutamente necessário: indica que é necessário que os departamentos

estejam próximos.

E – Muito importante: indica que existe uma grande intensidade de fluxo entre os

departamentos, portanto, é importante que estejam próximos.

I – Importante: indica que existe fluxo entre os departamentos e caso seja possível

estes devem estar próximos.

O – Pouco Importante. Indica que a quantidade de fluxo entre os departamentos é

pequena. E portanto, não necessariamente os departamentos necessitam estar

próximos.

U – Desprezível: indica que não há fluxo entre os departamentos ou uma

quantidade desprezível e portanto não precisam estar próximos.

X – Indesejável: indica que os departamentos não podem estar próximos.

Exemplo: setor de pintura e área de soldagem.

Etapa 4 e 5: Necessidade de espaço e espaço disponível: nessa etapa devem ser

levantadas as necessidades de espaço que o novo layout requer e qual a disponibilidade de

espaço existente.

Etapa 6: Diagrama de relacionamento e espaço: o diagrama de relacionamento e

espaço consiste na representação dos departamentos e do espaço requerido por cada um

desses. A figura 30 apresenta um exemplo esquemático de digrama de relacionamento e

espaço.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Dep. A

20 m2

Dep. B

10 m2

Dep. C

50 m2

Dep. D

8 m2

Figura 30 Diagrama de relacionamento e espaço

Fonte: Figura do autor

Etapa 7 e 8: Modificações consideradas e Limitações práticas: nesta etapa devem ser

levantadas quais as limitações existentes e quais as modificações que serão consideradas.

Etapa 9: Desenvolvimento de alternativa: através das informações e ferramentas

utilizadas deve-se formular alternativas de layout.

Etapa 10: Avaliação: a avaliação consiste na análise da alternativa formulada.

5.1.2 O modelo de Hyer e Wemmerlöv.

Hyer e Wemmerlöv (2002) apresentam um modelo para projeto de layout celular. A

figura 31 apresenta o modelo simplificado desenvolvido pelos autores.

Esse modelo consiste basicamente na identificação das famílias de produtos ou peças

baseados em critérios relacionados a produtos ou processos. Em seguida, deve-se determinar

quais os equipamentos mais adequados para os processamento das famílias e dimensionar a

quantidade de equipamentos e pessoas para cada família. Por último deve-se projetar a célula

de produção.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Figura 31 Modelo simplificado de projeto de células

Fonte: Hayer e Wemmerlöv (2002)

Como mencionado anteriormente, o modelo desenvolvido pelos autores é voltado

apenas para o projeto de layout celular, não abrange outros conceitos de layout.

5.1.3 Modelo de Vilarinho.

Vilarinho (1997) apresenta um software direcionado para o projeto de layouts. Neste

modelo desenvolvido o projeto do layout está dividido em sete módulos:

1. Desenho dos modelos geométricos dos objetos (máquinas, armazéns e edifícios).

2. Desenho dos postos de trabalho.

3. Planejamento de recursos (equipamentos e mão-de-obra).

4. Alocação de operações a máquinas

5. Agregação de máquinas em seções

6. Implantação das seções

7. Implantação global

Produtos, peças,

equipamentos e outros

tipos de dados

Identificar famílias de peças ou produtos

baseados em critérios relacionados a produtos

Identificar famílias de peças ou produtos

baseados em critérios relacionados a processos

Finalizar as famílias utilizando produtos,

processos e outras considerações

Determinar o melhor tipo de

processo/equipamento

Dimensionar a célula em termos de

equipamentos e pessoas

Analisar as células bem como o

impacto dessas sobre as unidades de

produção

Continuar com o projeto

da célula

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

A figura 32 apresenta a janela principal software de projeto de layout desenvolvido.

Figura 32 Janela principal do sistema

Fonte: Vilarinho (1997)

O módulo 1 e 2 consiste do desenho dos layouts das máquinas, dos almoxarifados, do

edifício onde estão dispostas as máquinas e almoxarifados e dos postos de trabalho.

O módulo de planejamento de recursos consiste do levantamento e análise dos

processos e recursos necessários de forma a minimizar os custos associados ao sistema de

produção em análise.

Segundo Vilarinho (1997) a formulação deste problema tem em conta um conjunto de

restrições que limitam o volume de investimento efetuado e os custos incorridos durante o

horizonte de planejamento e pressupõe a especificação, para esse horizonte de planejamento:

1. do valor da procura para cada um dos produtos a fabricar.

2. dos custos e dos aspectos condicionantes da utilização de cada uma das classes de

mão-de-obra.

3. dos custos e das capacidades de cada um dos tipos de máquinas.

4. dos diferentes processos alternativos para a fabricação de cada componente.

E, para cada um destes processos alternativos,

1. da utilização dos recursos

2. das estimativas dos custos de operações associados.

DESENHO

Equipamentos Almoxarifado Edifícios Postos de trabalho

PLANEJAMENTO DE RECURSOS

Dados Modelo Resultados

ALOCAÇÃO DE OPERAÇÕES A MÁQUINAS

Dados Modelo Resultados

AGREGAÇÃO DE MÁQUINAS EM SEÇÕES

Dados Execução Manual Heurísticas Sist. Transporte Resultados

IMPLANTAÇÃO

Dados Seções Global Resultados

FECHAR

DESENHO

Equipamentos Almoxarifado Edifícios Postos de trabalho

PLANEJAMENTO DE RECURSOS

Dados Modelo Resultados

ALOCAÇÃO DE OPERAÇÕES A MÁQUINAS

Dados Modelo Resultados

AGREGAÇÃO DE MÁQUINAS EM SEÇÕES

Dados Execução Manual Heurísticas Sist. Transporte Resultados

IMPLANTAÇÃO

Dados Seções Global Resultados

FECHAR

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

O módulo de Alocação (Afectacao) de operações tem por objetivo definir em detalhe

em qual máquina específica será efetuada cada operação de fabricação. Este problema é de

crucial importância para a definição de células de fabricação.

O módulo de agregação de máquinas em seções envolve a definição de como as

máquinas serão agrupadas nas áreas de fabricação. O objetivo deste módulo é buscar alocar as

máquinas de forma a obter células de fabricação.

O último módulo, ou seja, de implantação, consiste da definição do posicionamento

relativo das máquinas nas seções (células) de fabricação e destas na área fabril.

Na figura 33, a seguir, estão representadas as principais interações entre os módulos

do sistema desenvolvido por Vilarinho (1997). Segundo o autor, essas interações são algumas

das razões que podem conduzir à criação de diferentes soluções para cada problema em

análise.

No modelo proposto a solução do problema do planejamento de recursos

(equipamento e mão-de-obra) fornece as seqüências de processamento de cada componente, o

número de máquinas de cada tipo requeridas e, conseqüentemente, a ocupação de cada tipo de

máquina por operação. Estes resultados são utilizados como “inputs” no módulo de agregação

de operações de fabricação. Neste módulo, é efetuada a distribuição das operações de

fabricação pelas máquinas, com o duplo objetivo de diminuir a dispersão das operações e de

agrupá-las com base na semelhança das seqüências de processamento em que se integram.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Figura 33 Principais interações do sistema de apoio ao desenho de implantações fabris.

Fonte: Vilarinho (1997)

5.1.4 Modelo de Gonçalves Filho

Gonçalves Filho (2005) apresenta um modelo para projeto de arranjos físicos. A figura

34 a seguir apresenta o modelo.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Figura 34 Modelo de Gonçalves Filho (Gonçalves Filho, 2005).

Identifique a

Necessidade

Definição da

Missão e do

Time de Projeto

Avaliação do

Mercado

Clientes

Produto

Defina

Conceitos de

Layout

Partição dos dados

Check Consistência

Análise P-Q-L

Selecione e

Refine o

Layout

Analise

Capacidades

(Máquina e

Humana)

Valide o Layout

Adotado

FASE DE PREPARAÇÃO

FASE DE PRÉ-

PROJETO

FASE DE PROJETO

FASE DE

VALIDAÇÃO

Avaliação do

Layout Atual

Avaliação de

Possíveis

Layouts

Entenda o Problema

e as Alternativas de

Layout

Implemente,

Acompanhe e

Avalie o Layout

FASE DE

IMPLEMENTAÇÃO

Layout

Layout atual

Produtos

Processos

Demanda

Tempo

Custo

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

O modelo consiste de cinco fases. Cada uma das fases é brevemente descrita a seguir:

1. Fase de preparação: a fase de preparação consiste da definição da necessidade de

se fazer uma reestruturação do layout ou mesmo se projetar um novo layout.

Solicitações dos clientes por novos produtos podem ser inputs que levem a

empresa a reprojetar o layout em função da necessidade de fabricar produtos.

2. Fase de pré-projeto:consiste no levantamento do layout atual e no entendimento

dos possíveis conceitos de layouts que podem ser aplicados.

3. Fase de projeto: consiste na definição e projeto do novo layout. Nessa etapa podem

ser formuladas mais de uma alternativa de layout.

4. Fase de validação: consiste em analisar as propostas de layout e validar a proposta

mais adequada.

5. Fase de implementação: consiste na implementação do layout selecionado e no

acompanhamento do desempenho do layout após sua implementação.

5.1.5 Método Dos Elos

Segundo Borba (1998) o Método dos Elos baseia-se na determinação de todas as inter-

relações possíveis entre as várias unidades que compõem o arranjo físico, de forma a se poder

estabelecer um critério de prioridade na localização dessas unidades.

Segundo o modelo, no projeto do arranjo físico devem ser priorizadas as localizações

dos setores com maior movimentação. É definido como ELO, o percurso de movimentação

que liga duas unidades ou setores. Assim, o elo AB é o percurso que liga o setor A ao setor B.

A seguir, são descritas as etapas desse modelo.

1. Determinar para cada produto (ou serviço) a seqüência de operação e quantidade

de transporte (volume de produção e capacidade do veículo), área necessária para

cada unidade de trabalho (bancada, máquina, etc ;definir para cada produto a

seqüência de operação;

Quadro 1 –Seqüência de operação e movimentação

Fonte: (Borba, 1998)

produto

roteiro

Quantidade transp

A-B-C-D

A-B-D

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

2. Determinar o fluxo do transporte, sendo que o fluxo de transporte representa o

número total de transportes entre as unidades.

Quadro 2 –Fluxo de transporte

Fonte: (Borba, 1998)

3. Elaborar o Quadro dos Elos. Na interseção de cada linha com cada coluna, deve-se

identificar o número de elos existentes em ambos os sentidos entre as unidades do

arranjo físico. A soma dos elos que ligam cada unidade às demais fornece a maior

ou menor importância de cada unidade nos ciclos de fabricação dos produtos.

Quadro 3 - Quadro dos elos

Fonte: (Borba, 1998)

4. Por último, a unidade que tiver o maior número de elos deve ser localizada na

posição central. As demais unidades devem ser alocadas em torno dessa unidade

central. Procurar levar em consideração os fluxos dos produtos para evitar

retornos.

Além do modelo apresentado, Borba (1998) destaca outros modelos de projeto de

layout: Método do Torque com Valores Corrigidos, o Método do Diagrama-De-Para; Método

da Seqüência da demanda Direcional NOY.

Elo \ produto

TOTAL

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

5.1.6 Modelo de Quaterman Lee

Quaterman Lee (2003) apresenta um modelo para projeto do layout da estação de

trabalho. O modelo aborda questões essenciais de ergonomia no projeto e concepção do posto

de trabalho. A figura 35 a seguir apresenta o modelo.

Figura 35 Modelo de projeto da estação de trabalho

Fonte: Quaterman Lee (2003)

Segundo Lee deve-se inicialmente definir quais serão os integrantes da equipe de

projeto. Após essa etapa deve-se iniciar o projeto da estação de trabalho. Esse processo pode

ser dividido em 4 macro etapas.

Na primeira etapa são levantadas as informações relacionadas ao layout, à lista de

ferramentas, às famílias de peças que serão processadas naquela estação de trabalho, etc.

A segunda etapa consiste na análise do processo. Pode-se utilizar um diagrama de

processo para analisar o fluxo das peças pela estação de trabalho. Também nesta etapa devem

ser definidas as funções dos operadores e dos equipamentos.

Na terceira etapa devem ser analisados fatores como espaço, movimentação, restrições

existentes, entre outros.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Por último, deve-se avaliar e selecionar a alternativa de arranjo físico da estação de

trabalho que melhor se adéqüe às necessidades definidas.

5.1.7 O Modelo 3P Kaizen

O modelo 3P Kaizen para projetos de layout é uma metodologia desenvolvida na

Toyota específica para projetos de novas unidades fabris ou de uma nova linha de produção.

Esse modelo utiliza ferramentas bastante simples como será apresentado. O objetivo é

que toda a equipe de projeto consiga discutir e colaborar com sugestões ao invés de se

preocupar com a ferramenta que está sendo utilizada.

Outro ponto importante da metodologia é a construção de maquetes em tamanho real

ou em escala. A seguir são apresentadas as etapas do 3P Kaizen e as ferramentas utilizadas.

Etapa 1: Formação da equipe.

A equipe deve ser composta por membros que tenha ao menos participado de um

Evento Kaizen. O Evento kaizen, como mencionado anteriormente, consiste na formação de

uma equipe de pessoas com o foco de eliminar um problema específico num período de uma

semana.

Um dos princípios da metodologia 3P é que a equipe que inicia o projeto somente

deverá ser dissolvida quando todas as atividades tiverem sido realizadas.

Por último, a equipe tem autonomia total para desenvolver suas atividades.

Etapa 2: Formulação de alternativas para cada etapa do processo.

Formada a equipe e iniciado o projeto 3P para cada etapa do processo sete alternativas

devem ser formuladas. Para cada alternativa deve-se especificar claramente: O método; O

poka-yoke; Os instrumentos de medições e ferramentas; Os gabaritos e fixações.

A ferramenta utilizada nesta atividade é apresentada a seguir, ver figura 36:

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Seven Ways para cada processo

1 2 3 4 5 6 7

MétodoPoka-Yoke

Inst.Medição

/Ferramentas

Gabaritos/

Fixações

Esboço do Processo

Requisitos de Qualidade

Peça ____________

Processo ________

Figura 36 : Seven ways para cada processo

Fonte: figura do autor

Exemplificando o uso da ferramenta consideremos um processo com as seguintes

etapas: Soldar; Limpar, Montar.

Para o processo de Limpar, por exemplo, sete maneiras de limpar as peças devem ser

especificadas, ex.: Utilizar jato de ar; Utilizar jato de água; Limpar Manualmente; Limpar

usando produtos químicos, etc.

Para cada processo de Limpar especificado deve ser determinado o Poka-yoke a ser

utilizado. Poka-yoke é o sistema que garante que nenhuma peça ou produto será fabricado ou

enviado ao cliente com defeito. O poka-yoke pode estar relacionado também com aspectos de

ergonomia e segurança do trabalho. Cabe ressaltar que o poka-yoke pode ser de 3 níveis:

6. Poka-yoke nível 1: evita que o erro ocorra. Poka-yokes desse nível podem ser

encontrados, por exemplo, em computadores. As entradas de cabos somente se

conectam nos locais corretos. Um exemplo em relação a segurança no trabalho são

poka-yokes em prensas que exigem que o operador utilize as duas mãos para

acionar o equipamento. Dessa forma não há como ocorrer acidentes.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

7. Poka-yoke nível 2: alerta que o erro está ocorrendo. Esse modelo de poka-yoke

pode ser encontrado por exemplo em carros. Alguns modelos emitem sinal sonoro

quando o motorista esquece o farol ligado. Neste caso, o poka-yoke não evita que o

erro ocorra mas alerta que o erro está ocorrendo.

8. Poka-yoke nível 3: evita que o produto com defeito chegue ao cliente. Poka-yokes

desse nível estão relacionados a processos de inspeção. De forma diferente aos

processos anteriores, esse não evita que o erro ocorra ou alerta que o erro está

ocorrendo, apenas não permite que o erro chegue ao cliente.

Voltando ao exemplo, ao menos um tipo de poka-yoke, independentemente do nível

mas preferencialmente de nível 1, deverá ser relacionado para cada método de limpeza

especificado.

De forma semelhante, deverão ser determinados os instrumentos de medição e

ferramentas e os gabaritos e fixações.

Etapa 3: Análise das propostas

Definidas as propostas para cada etapa do processo deve ser feita uma votação para

identificar as três melhores propostas. A ferramenta utilizada é apresentada na figura 37.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Checklist 3P de avaliação

Deve-se votar cada proposta sem comparar com as outras

1 2 3 4 5 6 7

Nota: 5=Excelente; 4=Acima das expectativas; 3=Médio; 2=Abaixo das expectativas; 1=Ruim; 0=Não se aplica.

Peso: S=Segurança; Q=Qualidade; C=Custo; K=Sistema Kaizen de Produção

Peso

Método

Número

Propostas

Figura 37 Checklist de avaliação

Fonte: figura do autor

Cada processo deve ser votado. As notas podem variar de 0 a 5, passando de não

aplicável a excelente. Os pesos devem ser dados de acordo com o critério da empresa. Ex.: A

empresa presa primeiramente pela segurança dos seus funcionários e depois pela qualidade

dos seus produtos. Portanto, para segurança deve ser correlacionado um peso maior do que

qualidade.

Definido os pesos de acordo com a visão da empresa deve-se correlacionar se o

método afeta segurança, custo, qualidade, meio ambiente, entre outros. Inserir o peso na

coluna “peso” e votar as alternativas. Importante ressaltar, que no momento da votação não se

deve comparar alternativas para votar qual tem maior ou menor nota. Nesse momento a

votação deve ser de cada alternativa, sem qualquer comparação com outras.

Etapa 4: Definição da alternativa.

Definidas as 3 melhores alternativas de acordo com a pontuação alcançada deve-se

verificar se existe alguma possibilidade de juntar as três alternativas em uma única alternativa,

aproveitando o que há de melhor em cada uma delas. Caso isso, não seja possível, deve-se

selecionar a alternativa com maior peso.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Pode-se também de início selecionar a alternativa com maior pontuação e agregar a

essa, caso seja possível, os pontos fortes das outras duas alternativas.

Etapa 4: Esboço do processo

Definidos os melhores métodos de cada etapa do processo inicia-se a fase de projeto

do processo completo. Nesta etapa deve-se pensar em alguns pontos fundamentais: Takt time;

Sistema Puxado e Fluxo contínuo. A ferramenta utilizada nesta etapa é apresentada na figura

38 a seguir.

Process at a Glance

Pense: takt time, Fluxo Contínuo, Sistema Puxado

Esboço do

processo

(Material)

MétodoPoka-YokeFerramentas

Gabarito/

Fixações

Máquina

Figura 38 Ferramenta Process at a glance

Fonte: figura do autor

Etapa 5: Fazer maquetes

Por último devem ser realizados maquetes de layout da alternativa de processo

estabelecido até o momento. Deve-se lembrar que a construção dessas maquetes deve ser em

escala, preferencialmente, 1:1. O material a ser utilizado é: Papelão, tesouras, colas, fitas

adesivas e outros materiais simples.

5.2 Análise dos modelos de projeto de layout

Realizando uma análise crítica em relação aos modelos apresentados, o modelo de

Muther (1973), embora seja até os dias de hoje a base para construção de novos modelos, é

limitado porque apenas considera os layouts tradicionais. Além disso, o modelo não considera

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

a hipótese de antes de se projetar o layout reavaliar o fluxo de produção, ou seja, fazer uma

análise da situação atual e projetar uma situação futura antes de se projetar o layout.

Quanto ao modelo de Hayer e Wemmerlöv (2002), este considera apenas a hipótese de

formação de células de fabricação. Com isso, o modelo se restringe a casos restritos de

empresas com características de demanda e produtos bem definidas, ou seja, produtos com

demanda estável, com fluxo padronizado, com possibilidade de duplicação de equipamentos,

etc.

Em ambientes job shop, com alta variabilidade de peças, demanda instável, ou

ambientes make-to-order, cujo o fluxo de processo não tem a mesma seqüência devido a

constantes alterações no produto a possibilidade de utilização de células de produção é

bastante restrita.

Quanto ao modelo de Vilarinho (1997) uma das restrições do software consiste do fato

deste utilizar apenas dois conceitos de layout, o layout funcional e o layout celular.

Inicialmente, este busca agrupar peças e produtos para gerar um layout celular. Caso isso não

seja possível este utiliza o conceito de layout funcional para projetar o layout da fábrica.

Uma outra restrição do software é a variação na quantidade dos lotes de transporte.

Este parte do princípio de que a quantidade transportada permanece estável. Ou seja,

flutuações na demanda, as quais gerariam alterações na quantidade de lotes transportados,

conduz a diferentes formas de arranjo físico.

Outra restrição do software consiste do fato deste não diferenciar produtos best sellers

dos produtos menos importantes em termos de retorno financeiro à empresa. No projeto do

layout este apenas subdivide os produtos de acordo com a similaridade de fluxo de processo.

O Modelo de Quaterman Lee é um modelo adequado para projeto do posto de

trabalho. Este busca abordar fatores de ergonomia, os quais são essenciais no projeto da

estação de trabalho. Iida (2005) também apresenta estudos relacionados ao projeto do posto

de trabalho focado em fatores ergonômicos.

O modelo de Gonçalves Filho é um modelo bastante abrangente. O autor apresenta uma

sistemática para identificar o modelo de layout mais adequado para diferentes ambientes de

produção.

Quanto ao método dos elos esse é um modelo adequado para se localizar setores de

forma a minimizar a movimentação. Esse é um modelo bastante simplista pois foca tão e

somente na movimentação das peças.

Capítulo 5: Modelos de Construção de layout

Quanto à metodologia 3P Kaizen um primeiro ponto a se destacar dessa metodologia é

que existe uma mudança na visão que muitas empresas possuem de, primeiramente,

estabelecer o layout, depois o método e por último as máquinas a serem utilizadas.

Na visão do 3P em primeiro lugar devem ser estabelecidos os processos e depois os

equipamentos. O layout é a última etapa de um projeto de uma nova fábrica ou de uma nova

linha de produção.

Outro ponto a se destacar, é a padronização das atividades. No projeto dos processos

nenhum desses deveria possuir uma atividade com tempo superior a 10 minutos.

Como mencionado anteriormente, um dos pontos fundamentais do sucesso de um

projeto 3P Kaizen consiste em manter a equipe até a completa consolidação do projeto.

A seguir, será apresentado o modelo de layout desenvolvido neste trabalho.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

100

CAPÍTULO 6

6. O modelo proposto de projeto de layout.

Como mencionado anteriormente, o modelo de projeto de layout que será apresentado

está voltado para empresas de manufatura discreta em ambientes de alta variedade de

produtos ou peças.

Variedade de produtos ou peças refere-se aos diferentes produtos e peças que são

fabricadas pela empresa. Essa variedade pode ser classificada como alta ou baixa. Vale

destacar que uma empresa pode possuir uma alta variedade de peças e uma baixa variedade de

produtos e, também, uma alta variedade de produtos e uma baixa variedade de peças que os

compõe. Gianesi e Correia (2009) destacam que o projeto modular é a forma como as

empresas podem aumentar a oferta de produtos diferentes ao cliente sem onerar a variedade

de peças/componentes que os compõe.

Neste trabalho, as empresas analisadas possuem uma baixa variedade de produtos, mas

uma alta variedade de peças. O primeiro estudo de caso, por exemplo, possui apenas 92

produtos diferentes. Mas, são mais de 1000 peças que fluem pelo chão-de-fábrica para

formarem os produtos.

Portanto, neste trabalho alta variedade de peças está sendo considerada uma

quantidade superior a 1000 itens. Ambientes com menor número serão considerados neste

trabalho como de baixa variedade.

6.1 Modelo de Análise, Projeto e Implantação de Layout

O modelo proposto de projeto do layout pode ser dividido em 3 etapas principais, ver

figura 39:

1. Levantamento e Análise da Situação Atual

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

101

2. Projeto da Situação Futura

3. Implantação e Acompanhamento

Figura 39 Macro etapas do modelo proposto de projeto de layout

O levantamento e análise da situação atual consistem no desenho do estado atual da

empresa (da área em análise) e da identificação dos desperdícios e conseqüentemente, das

possíveis oportunidades de melhorias.

O projeto da situação futura consiste no esboço de um cenário ideal para a empresa.

Nesta etapa devem ser definidos os modelos de layouts a serem adotados para os diferentes

fluxos de valores.

A última etapa compreende a formulação do plano de ações e a implantação e

acompanhamento das mudanças realizadas.

Deve-se destacar que ao contrário do que muitas empresas têm realizado, o projeto do

layout não deve ocorrer independente do projeto do fluxo de material e do sistema de

controle. A simples reorganização dos equipamentos sem uma reestruturação dos fluxos de

produção e dos sistemas de controle pode não gerar os benefícios esperados pela empresa. Por

isso, a primeira etapa do modelo de projeto do layout envolve a análise dos fluxos de

processo, informação e o sistema de controle.

Antes de apresentar o modelo de layout desenvolvido serão apresentadas algumas das

premissas que nortearam a construção do modelo.

Como mencionado anteriormente o modelo de layout foi concebido para empresas

com alta variedade de peças/produtos, ou seja, típicos ambientes onde existe uma dificuldade

muito grande em se definir quais tipos de layout utilizar, o que normalmente impulsiona as

empresas a utilizarem o modelo de layout funcional. Além disso, outros pontos como

diferentes seqüências de processos, diferentes condições de demanda, impossibilitando o uso

do layout celular foram considerados nesse modelo construído.

Levantamento e

Análise da Situação

Atual

Macro etapas do modelo proposto

Projeto da Situação

Futura

Implantação e

Acompanhamento

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

102

Na construção do modelo foi considerado também que, embora o ambiente fabril

envolva uma grande variedade de peças e processos, com alta variedade de demanda, é

possível identificar famílias de itens em termos, por exemplo, de demanda, ou seja, alguns

itens possuem maior repetibilidade do que outros e podem ser agrupados em fluxos de valores

específicos.

O modelo também possui a premissa de que é possível identificar produtos/itens Best

Sellers, ou seja, produtos que trazem maior retorno à empresa. O layout final da fábrica

tenderá a favorecer o fluxo de fabricação desses produtos. A tendência do modelo será

identificar esses itens Best Sellers e privilegiá-los em termos de fluxo, buscando sempre que

possível criar células para a fabricação dos mesmos.

A figura 40 apresenta as etapas de mudanças com o detalhamento das atividades de

cada fase.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

103

Figura 40 a Algoritmo da primeira etapa do modelo de análise e projeto de layout

Levantar os produtos

fabricados na empresa

Definir os produtos

Best Sellers

Utilizar curva

ABC (valor

financeiro,

volume)

Identificar

similaridade

entre os

produtos

Best Sellers

Similaridade de

processo, similaridade

de freqüência e

volume de demanda,

etc.

Formar famílias de

produtos com base nos

princípios de

similaridade adotados

Identificar famílias de

componentes dentro

das famílias de

produtos Best Sellers

formadas

Traçar o diagrama de

espaguete para as

famílias de produtos

ou componentes

Construir o mapa

do fluxo de valor

da situação atual

Quantificar as

distâncias físicas

percorridas (material,

ferramental e pessoas)

Analisar a

Situação Atual

Identificar as oportunidades

de fluxo contínuo para os

itens best sellers

Identificar as oportunidades

de fluxo contínuo para os

demais itens

Identificar os pontos de

produção puxada

É necessário descer

ao nível de

componentes?

SIM

NÃO

Levantar o layout

atual das instalações

físicas

Identificar produtos não

Best Sellers que podem

se encaixar nas famílias

de Best Sellers

Primeira Etapa:

Levantamento da Situação Atual

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

104

Figura 40b Algoritmo da segunda etapa do modelo

Condições para o loop ser bem comportado

a. Os tempos de ciclo de um mesmo item devem ser semelhantes

b. Não deve existir refluxo (flow shop unidirecional)

c. Deve existir uma alta confiabilidade de processo

d. Os equipamentos compartilhados com outras famílias devem ser

passíveis de duplicação

e. A demanda deve ser alta

Foco

Restrição

Edifício

Colunas e paredes

Sistema de movimentação

e transporte

Pontes rolantes

Máquinas e equipamentos

Monumentos

NÃO

Segunda Etapa:

Projeto da Situação

Futura (Novo Layout)

Alocar os

building blocks

com base nos

elementos

restritivos

Fazer Diagrama

de Espaguete

entre os

buildings blocks

Levantar

distância

percorrida pelos

fluxos de

peças/produtos

Fazer análise da

alternativa de

layout indicando

as vantagens e

desvantagens

A alternativa de

layout projetada

é satisfatória?

FIM

NÃO

SIM

Retirar do layout todas

máquinas e equipamentos

deixando apenas os

elementos restritivos

SIM

Verificar se

o loop é

bem

comportado

Fazer

MFV da

Situação

Futura

Identificar

no MFV os

loops de

implantação

e selecionar

um loop para

iniciar o

projeto do

layout

Fazer análise

de capacidade

com base no

conceito de

Takt Time

Dimensionar

quantidade de

recursos para

o loop

Utilizar conceito

de célula e

projetar módulo

do loop indicando

os recursos

restritivos

internos/supermer

cados

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

Dimensionar

espaço para

estoques e

supermercados

de Produto

Acabado

Localizar e

dimensionar

espaço p/a os

pulmões de

peças

necessários

entre os

recursos

produtivos

Projetar o

módulo do

loop indicando

os elementos

restritivos e

segmentando

as células

através dos

pulmões

intermediários/

supermercados

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

Fazer

análise de

capacidade

com base no

conceito de

TPT

Dimensionar

quantidade de

recursos para

o loop

Localizar e

dimensionar

espaço para

os pulmões

de peças

necessários

entre os

recursos

produtivos

Projetar o módulo

do loop indicando

os elementos

restritivos e

utilizando o

conceito de layout

que melhor se

adeque à situação

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

SIM

NÃO

O módulo

projetado é

satisfatório

O módulo

projetado é

satisfatório

SIM

NÃO

Verificar se é

possível fazer

FIFO sem

estoques

intermediários

SIM

NÃO

Dimensionar

espaço para

estoques e

supermercado

s de Produto

Acabado

Não Best Sellers Isolados

Fazer análise de

capacidade dos building

blocks aos quais forem

anexados componentes

não Best Sellers.

Aumentar a capacidade do

building block se for

necessário

Fixar o building

block projetado

Verificar se existem

componentes não best

sellers que possam

compartilhar famílias

de componentes Best

Sellers

Projetar mini-fábrica para

os produtos/componentes

restantes. Utilizar conceito

de layout funcional

privilegiando os fluxos

Fixar o building

block projetado

SIM

NÃO

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

105

Figura 40 c Algoritmo da terceira etapa do modelo de análise e projeto de layout

A seguir, serão detalhadas as atividades apresentadas no modelo de projeto de layout.

6.2. Primeira Etapa: Levantamento da Situação Atual

As atividades dessa etapa de levantamento e análise compreendem:

1. Levantar os produtos fabricados na empresa: essa atividade envolve o

levantamento de todos os produtos que a empresa fabrica.

2. Definir os produtos best sellers: são classificados como produtos best sellers

aqueles com maior representatividade financeira ou mesmo de volume de

produção na empresa. Uma forma de identificar esses produtos é utilizar a curva

de Pareto.

3. Identificar as similaridades entre os produtos: essa atividade envolve a definição

de alguns critérios de semelhança a serem adotados. Esses critérios servirão como

base para definição das famílias de produtos e, posteriormente, de componentes.

Nazareno, Silva e Rentes (2003) propõe três critérios de similaridade que podem

ser utilizados:

Similaridade de processos: trata-se do principal critério, e se aplica a produtos que

geralmente compartilham uma mesma linha de produção. Pode-se utilizar a matriz

Planejar a

mudança

utilizando o

conceito de

evento kaizen

Definir as ações:

Pré-kaizen

Kaizen

Definir equipe de

mudança

Realizar o

evento kaizen

Acompanhar p/a

estabilização

das mudanças

Pós-kaizen

Definir medidas

de desempenho

Medir os

resultados

Terceira Etapa:

Implantação e Acompanhamento

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

106

produto x processo, ou produto x máquina, como ferramenta para identificar as

similaridades de processos entre os produtos. O quadro 4 apresenta um exemplo de

matriz peça-máquina.

Cortar Soldar Rebarbar Pintar Montar I Montar II

A x x x x x

B x x x x x

C x x x

D x x x

E x x x

F x x x

Processos

Produtos

Quadro 4 Matriz produto x Processos

Fonte: Quadro do autor

Como se pode observar os produtos A e B podem ser alocados em uma mesma

família por possuírem processos semelhantes. Da mesma forma os produtos C e D

e E e F podem ser alocados em duas famílias.

Freqüência e volume da demanda: importante para a definição da política de

atendimento da demanda (ATO - Assembly-to-order, MTS - Make-to-stock, MTO

- Make-to-order, etc.), esse critério pode ser decisivo para a inserção ou retirada do

produto de uma mesma família.

Tempo de ciclo do produto: é aconselhável que produtos que compartilhem uma

mesma linha, mas que possuem tempos de ciclo muito diferentes sejam incluídos

em famílias diferentes. Isto porque políticas para definição e dimensionamento de

supermercados (peças e matéria-prima) e escolha dos sistemas de controle

(kanban, duas gaveta, etc.) mais apropriados geralmente tendem a variar em

função desse critério.

4. Formar famílias de produtos com base nos princípios de similaridade adotados:

com base nos critérios de similaridade previamente definidos devem ser

estabelecidas as famílias de produtos dos itens best sellers.

5. Identificar produtos não Best Sellers que podem se encaixar nas famílias de Best

Sellers: em alguns casos produtos não best sellers podem ter, por exemplo,

processos muito similares de produção aos dos produtos best sellers. Portanto,

estes produtos podem ser alocados nas famílias de produtos best sellers, desde que,

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

107

não ocorra nenhuma interferência significativa no fluxo de produção dos itens best

sellers.

6. Verificar se é necessário descer ao nível de componentes: dependendo da

complexidade dos produtos fabricados pode ser necessário descer ao nível de

componentes para se definir as famílias. Normalmente, isto ocorre quando os

produtos são compostos por um número muito grande de peças com processos de

fabricação muito distintos entre si.

7. Identificar as famílias de componentes: Caso exista a necessidade de formar

famílias de componentes pode-se utilizar os mesmos conceitos anteriores de

formação de famílias de produtos.

8. Levantar o layout atual das instalações: o levantamento do layout atual consiste no

esboço da planta da empresa identificando os recursos de produção, corredores,

pilares,etc.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

108

9. Traçar o diagrama de espaguete: utilizando a planta baixa da empresa com o posicionamento das máquinas e equipamentos, deve-se

traçar o caminho percorrido pelos materiais, pessoas e ferramental. A figura 41 apresenta um exemplo de diagrama de espaguete de

uma empresa de produtos dentários.

Figura 41 Exemplo de Diagrama de Espaguete

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

109

10. Construir o mapa da situação atual: Rother e Shook (1998) apresentam uma

ferramenta para compreensão e análise da situação atual da empresa, o Mapa do

Fluxo de Valor (MFV). Essa ferramenta auxilia na visualização dos problemas

atuais da empresa e na construção de um cenário futuro ideal. Esse mapa pode ser

construído paralelamente à atividade de esboço dos fluxos de produtos e materiais

no layout da empresa. A figura 42 apresenta um exemplo didático de um Mapa do

Fluxo de Valor.

2 dias

Processo 1

Processo 2

Vendas

Cliente

Fornecedor

Processo 4 Processo 5

PCP

5 dias

20 dias

0,5 horas

1 hora

LT= 34, 3dias

A.V. = 3,5 horas

6 dias

Requisições

Pedidos

Programação Diária

Processo 3

1 hora

1 dia

Figura 42 Exemplo didático de um Mapa do Fluxo de Valor

11. Quantificar as distâncias físicas percorridas: traçado o caminho percorrido pelos

materiais, ferramentais e pessoas deve-se mensurar essas distâncias. As distâncias

levantadas servirão como um dos principais parâmetros de análise das futuras

propostas de layout. A tabela 4 apresenta um exemplo de planilha contendo as

distâncias percorridas em uma empresa de equipamentos eletrônicos. Neste

exemplo, os grupos 1, 2, 3, 4 e 5 representam famílias de peças, e as alternativas 1

a 4 representam alternativas de layouts formuladas.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

110

Tabela 4 Exemplo de movimentações em um layout

12. Realizar análise crítica da situação atual: a análise da situação atual consiste no

levantamento, através do mapa do fluxo de valor e dos diagramas de espaguete,

dos desperdícios existentes. O resultado dessa atividade deve ser:

- Identificação de oportunidades de fluxo contínuo para os itens best sellers.

- Identificação dos potenciais pontos de produção puxada.

- Identificação dos potenciais sistemas de controle, etc.

6.3. Segunda etapa: Projeto da Situação Futura (Projeto do novo layout)

A segunda etapa consiste na construção de um cenário ideal de produção. As

atividades a serem realizadas nessa segunda fase do projeto são:

13. Fazer o mapa do fluxo de valor da situação futura: O mapa da situação futura

consiste de uma representação do modelo ideal de produção para a empresa em

análise. O mapa deve contemplar as oportunidades de fluxo contínuo, produção

puxada, modelos de gestão visual, etc. Rother e Shook (1998) apresentam os

passos a serem seguidos na construção do mapa futuro.

14. Identificar no MFV os loops de implantação e selecionar um loop para iniciar o

projeto do layout: devido à complexidade em se analisar e alterar de forma

simultânea todo um sistema de produção pode-se particionar o MFV em loops.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

111

Dessa forma cada loop pode ser analisado e implantado individualmente. A de

quais etapas de um processo o loop irá conter dependerá da equipe de projeto.

Recomenda-se que o loop não contenha uma gama muito grande de processos para

tornar mais simples e rápida a implantação do loop. Recomenda-se também iniciar

a implantação pelos loops do final do fluxo de valor. A figura 43 apresenta um

MFV com os respectivos loops de implantação.

L.T.= Lead time Desm.: Desmontar Torn: Tornear Mont: Montar

T. A.V. = Agregação de valor Lav: Lavar Sold: Soldar

Temp.: Tempo de ciclo da operação Anal: Analisar Ret: Retificar

Figura 43 – Mapa do fluxo de valor de uma indústria de reforma de peças automotivas com os loops de

implantação

Fonte: Figura do autor

15. Verificar se o loop é bem comportado: para que um loop possa ser definido como

bem comportado este deve atender a cincos requisitos:

a. Os tempos de ciclo de um mesmo item devem ser semelhantes.

b. Não deve existir refluxo (flow shop unidirecional).

c. Deve existir uma alta confiabilidade de processo.

d. Os equipamentos compartilhados com outras famílias devem ser passíveis

de duplicação.

e. A demanda deve ser alta.

Desm.

Lav.

Anal.

Torn.

Sold

Torn.

Retif.

Temp:

20 m.

T.M.:5

Temp:

10m.

T.M.: 5

Temp:

10 m.

T.M.:

5 m.

Temp:

20m.

T.M.:

5 m.

Temp:

30m.

T.M:

5 m.

Temp:

20m

T.M:

5 m.

Temp:

1h.

T.M:

5 m.

Vendas/PCP

CLIENTE

Solicita

orçamento

Requisição

para Análise

Lista de

peças

defeituosas

OS Reforma

Lista de

peças

defeituosas

Mont.

Temp:

T.M:

5 m.

CROMO

Temp:

1dia

20m

10m

20m

30m

20m

60m

3,5d

1,5d

Dem/mês: 120 Bombas

Prod/mês:38 Bombas

L.T=6,5 dias

TAV=190m

Loop Orçamento

Loop Preparação e Montagem

L.T=4,5 dias

TAV=40m

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

112

Neste ponto existem dois caminhos a serem percorridos: Projeto do layout para loops

bem comportados e projeto do layout para loops não comportados. Inicialmente, serão

descritas as atividades para projeto dos loops bem comportados. Posteriormente, as atividades

para projeto do loop não comportado.

16. Fazer análise de capacidade com base no conceito de takt time: para situações em

que o loop é bem comportado deve-se realizar uma análise de capacidade

produtiva levando em consideração o conceito de takt time.

17. Dimensionar quantidade de recursos para o loop: com base na análise de

capacidade realizada deve-se dimensionar a quantidade de recursos de produção

necessários para atender a demanda de produtos fabricados naquele loop.

18. Dimensionar espaço para estoques e supermercados de Produto Acabado: Com

base na demanda dos produtos deve-se dimensionar o espaço físico necessário para

os estoques e supermercados de produtos acabados.

19. Verificar se é possível fazer FIFO sem estoques intermediários: neste ponto do

projeto deve-se verificar a possibilidade de fazer um fluxo contínuo sem estoques

intermediários, ou seja, um modelo ideal de produção. Para se conseguir fazer um

fluxo contínuo sem estoques intermediários é necessário que o tempo de ciclo da

operação seja menor ou igual ao takt time.

Novamente, o modelo neste momento se divide em dois caminhos. Portanto, a

seguir será descrito o ramo do modelo considerando que seja possível fazer FIFO

sem estoques intermediários.

20. Utilizar conceito de célula e projetar módulo do loop indicando os recursos

restritivos internos / supermercados: após as análises realizadas deve-se projetar o

módulo do loop utilizando o conceito de células de produção. Como apresentado

anteriormente este é o modelo de layout que melhor se enquadra à Filosofia de

Produção Enxuta. No projeto das células devem ser levados em consideração os

elementos restritivos. Esses elementos são apresentados na tabela 5 a seguir:

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

113

Tabela 5 – Elementos restritivos

Foco Restrição

Edifício Colunas e paredes

Sistema de movimentação

e transporte

Máquinas e equipamentos Monumentos

Pontes rolantes

Fonte: Gonçalves Filho (2005)

Quanto aos supermercados, neste caso, deve-se dimensionar espaço para os

supermercados de matéria-prima antes da célula e de produto acabado depois da

célula. Caso a célula seja o último processo de fabricação do produto o

supermercado de produto acabado terá sido projetado na etapa 18.

21. Fixar o módulo projetado como um building block: building block refere-se ao

layout do loop em análise. Após projetar o layout deve-se mantê-lo como um

bloco. Posteriormente, o projeto do layout macro, ou seja, de todo fluxo produtivo,

será realizado com base na movimentação das peças/produtos entre os building

blocks.

22. Verificar se o módulo projetado é satisfatório: antes de se prosseguir na etapa de

projeto do layout dos demais loops deve-se verificar se o layout projetado atende

às necessidades do fluxo ou não. Alguns critérios podem ser levados em

consideração como movimentação, flexibilidade, custo de implantação, entre

outros. Caso o layout atenda, deve-se partir para o projeto do layout de outro loop,

caso não, deve-se voltar à etapa 20 de projeto do módulo do loop e fazer uma nova

alternativa de layout.

Até o momento foi analisada a situação de loop bem comportado, com

possibilidade de fazer FIFO sem estoques intermediários. Para um loop bem

comportado, com possibilidade de fazer FIFO mas com estoques intermediários, deve-

se proceder da seguinte forma:

23. Localizar e dimensionar espaço para pulmões de peças necessários entre os

recursos produtivos: dependendo das características do processo ou produto não é

possível estabelecer um sistema FIFO para todos os produtos da família do loop

em análise. Para alguns produtos pode ser necessário alguns pontos de pulmão de

peças. Portanto, nesta etapa deve-se dimensionar o espaço requerido por esses

pulmões internos ao processo.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

114

24. Projetar o módulo do loop indicando os elementos restritivos e segmentando as

células através dos pulmões/supermercados: Deve-se buscar utilizar o conceito de

células e localizar espaço para os pulmões/supermercados necessários dentro do

loop. A figura 44 mostra um exemplo de células separado por supermercados e

pulmões.

Pulmão de peças ocorre entre dois processos com tempos de ciclo diferentes. Por

exemplo, considere-se dois processos A e B, sendo o processo A com tempo de

ciclo menor que o processo B e o fluxo de valor sendo de A para B. Pode-se,

portanto, trabalhar um turno em A e gerar um pulmão de peças para que B trabalhe

o turno junto com A e um turno a mais para consumir as peças geradas por A,

visando atender ao takt time. Nesse caso, não existe nem um controle das peças

entre os processos com cartão kanban.

No caso de um supermercado, existe um controle dos itens entre os processos

através de um sistema kanban ou um sistema de gestão visual. Além disso, o

supermercado normalmente contém um número maior de itens e uma quantidade

maior de itens do que um pulmão de peças.

Figura 44 – Exemplo de células separadas por supermercado e pulmão de peças

25. Fixar o layout projetado como um building block: atividade descrita anteriormente.

Por último deve-se verificar se o módulo projetado é satisfatório. Atividade esta

também já descrita anteriormente.

Essas foram as etapas para projeto do layout de um loop bem comportado. Para

o caso de um loop não comportado têm-se as seguintes atividades de projeto do

layout:

26. Fazer análise de capacidade com base no conceito de TPT: TPT refere-se ao tempo

necessário para se produzir todos os tipos de peças de um determinado fluxo de

valor, ver Rother e Shook (1998). A impossibilidade de se fazer um fluxo contínuo

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

115

e unitário leva a necessidade do uso do conceito de TPT. Para o cálculo do TPT

pode-se utilizar a tabela 6 a seguir.

Tabela 6 Cálculo do TPT

Cód. da

peça

Demanda

média

semanal

Tempo

processo

da peça

Tempo

Processo

do lote

Tempo

Setup

Tempo

Total

Disponí

vel da

Semana

Tempo

Total do

processo

Lote

Semanal

Tempo

Setup

Total

Tempo

Disponível

para Setup

Quantidade

de Ciclos

por Semana

TPT

D –

(A1xB1+A

2xB2) = E

WST A2 B2 A2 x B2 C2 D

5/F

Dimensionamento do TPT

XYZ

A1 x B1

A1xB1 +

A2xB2

E/(C1+C2)

= F

C1 + C2

Na tabela 6 o tempo total do processo do lote é a somatória do tempo de processo de

todos os lotes. O mesmo se aplica ao tempo de setup, ou seja, é a somatória dos

tempos de setup de todas as peças.

27. Dimensionar espaço para estoques e supermercados de Produtos Acabados: com

base no TPT definido deve-se dimensionar o espaço necessário para os

supermercados de Produtos Acabados.

28. Dimensionar quantidade de recursos para o loop: Essa atividade deve ser realizada

utilizando agora o tempo necessário para produzir as peças dentro do TPT

projetado.

29. Localizar e dimensionar espaço para os pulmões de peças necessários entre os

recursos produtivos: Devido à impossibilidade de se estabelecer um fluxo contínuo

e unitário de peças será necessário dimensionar espaços para o posicionamento dos

estoques entre os processos de produção.

30. Projetar o módulo do loop indicando os elementos restritivos e utilizando o

conceito de layout que melhor se adeque à situação em análise: devido à

diversidade de fatores não há a possibilidade de se afirmar qual tipo de layout

deve-se utilizar. Com base na experiência do autor, recomenda-se que sejam

utilizados os conceitos de layout na seguinte ordem:

a. Primeiro: layout celular / layout reconfigurável.

b. Segundo: layout por produto.

c. Terceiro: layout modular/mini-fábrica.

d. Quarto: Layout posicional.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

116

e. Sexto: layout fractal.

f. Oitavo: layout distribuído.

g. Sétimo: layout funcional.

31. Fixar o módulo projetado como um building block: atividade já descrita.

32. Verificar se o módulo projetado é satisfatório: caso o layout do módulo seja

satisfatório deve-se selecionar outro loop para análise. Senão, deve-se voltar à

etapa de projeto do módulo.

As atividades realizadas anteriormente devem ser repetidas até a finalização do projeto

do layout de todos os loops identificados no MFV futuro.

Paralelamente às atividades descritas algumas atividades para análise macro do layout

devem ser realizadas. Essas atividades compreendem:

33. Retirar do layout todos os equipamentos e máquinas deixando apenas os elementos

restritivos: o objetivo desta atividade é permitir a futura alocação dos building

blocks com base nos elementos restritivos.

Finalizado o projeto do layout para os itens Best Bellers deve-se partir para análise do

layout em relação aos itens não Best Sellers. Para os produtos não Best Sellers deve-se

realizar as seguintes atividades:

34. Verificar se existem componentes que possam compartilhar famílias de

componentes Best Sellers: essa análise pode ser realizada com base no princípio de

similaridade de processos. Caso não existam componentes não Best Sellers que

possam ser alocados a famílias de componentes Best Sellers deve-se partir para a

atividade 38.

35. Fazer análise de capacidade dos building blocks aos quais forem anexados

componentes não Best Sellers: identificados os itens que podem ser alocados nas

famílias de Best Sellers deve-se realizar uma análise de capacidade do building

block.

36. Aumentar a capacidade do building block se for necessário: Caso seja necessário

deve-se inserir mais equipamentos para aumentar a capacidade do building block.

Cabe apenas ressaltar que a inserção de componentes não Best Sellers não deverá

alterar o layout do building block de forma a prejudicar o fluxo dos itens Best

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

117

Sellers. Novos equipamentos devem ser posicionados sem alterar de forma

significativa o fluxo dos itens Best Sellers.

37. Fixar o building block projetado: atividade descrita anteriormente.

38. Projetar mini-fábrica para os produtos/componentes restantes. Utilizar conceito de

layout funcional privilegiando os fluxos: para os itens restantes não Best Sellers

deve-se projetar uma mini-fábrica que comporte todos esses produtos. Sugere-se

que o layout da mini-fábrica seja funcional e que esteja disposto de acordo com o

fluxo de produção da maioria das peças ou das peças mais importantes de acordo

com critérios a serem adotados.

39. Fixar o building block projetado: atividade descrita anteriormente.

As etapas descritas, anteriormente, correspondem ao projeto isolado dos building

blocks. Projetados todos os building blocks deve-se iniciar o projeto do macro layout da

empresa. As atividades dessa etapa consistem:

40. Alocar os building blocks com base nos elementos restritivos: com base nos

elementos restritivos identificados anteriormente deve-se posicionar os building

blocks no layout macro. De acordo com a complexidade do layout podem ser

utilizados softwares de alocação de departamentos para posicionar os building

blocks formados ou, simplesmente o modelo de Muther já apresentado em capítulo

anterior desse trabalho.

41. Fazer diagrama de Espaguete entre os building blocks: deve-se traçar o fluxo dos

itens best sellers entre os buildings blocks projetados.

42. Levantar distância percorrida pelos fluxos de peças/produtos: com base no

diagrama de Espaguete deve-se mensurar as distâncias percorridas pelos itens

dentro da fábrica.

43. Fazer análise da alternativa indicando as vantagens e desvantagens: para a

alternativa de layout formulada deve-se realizar uma análise crítica indicando os

prós e contras. A avaliação da alternativa deve ser realizada com base em critérios

a serem adotados. A seguir, são apresentados alguns critérios de avaliação:

Movimentação total da alternativa.

Custo de implantação da alternativa.

Viabilidade de se implantar a alternativa.

Tempo necessário para implantação da alternativa.

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

118

Capacidade extra de produção que a alternativa reserva para crescimento

de demanda.

Espaço que a alternativa contempla para futuras ampliações.

Flexibilidade da alternativa para absorção de novos produtos.

Dificuldade de gerenciamento visual dos building blocks.

Existência de fluxo contínuo, etc.

44. Verificar se a alternativa de layout é satisfatória: com base na avaliação crítica da

alternativa a equipe de projeto deve decidir se a alternativa é satisfatória ou não.

Caso não seja, deve-se voltar à etapa de realocação dos buildings blocks. Caso seja

satisfatória deve-se passar à terceira etapa do projeto, a implantação.

6.4. Terceira etapa: Implantação e Acompanhamento

Essa última etapa envolve, basicamente, a definição do plano de ações e o

acompanhamento e análise das mudanças efetuadas. As atividades a serem executadas nessa

fase são descritas a seguir:

45. Planejamento da mudança utilizando o conceito de evento kaizen: essa atividade

envolve a definição de um plano de mudanças. Quando se trabalha em um projeto

de reestruturação do layout, dificilmente, existe a possibilidade de parar a fábrica

para implantar as melhorias propostas. Portanto, um planejamento inicial macro da

seqüência de implantação torna-se fundamental. E neste contexto, por ser indicado

para situações brown field (mudanças com a fábrica em funcionamento)

recomenda-se que seja utilizado o conceito de evento kaizen.

46. Definição das ações: definida a utilização do conceito de evento kaizen é

necessário ainda estabelecer quais as ações que serão realizadas, antes e durante o

evento kaizen, exemplo:

a. Ações pré-kaizen: formar pulmões para não interferir no fluxo produtivo da

empresa durante a semana do kaizen. Adquirir matéria-prima para confecção

de prateleiras, carrinhos de movimentação, etc.

b. Ações durante o evento kaizen: treinar membros da equipe de kaizen,

programar as tarefas a serem realizadas durante a semana, efetuar as tarefas

programadas, realizar apresentação final para direção da empresa.

47. Definição da equipe de mudança: paralelamente à definição das ações devem ser

definidas também as pessoas que farão parte do time de mudança (equipe kaizen).

Capítulo 6: O modelo de projeto de layout

119

Sugere-se que a equipe seja composta por pessoas de diversas áreas. Essa mescla

da equipe permite que os futuros eventos kaizens tornem-se mais fáceis de serem

implantados devido ao fato de ter pessoas que já participaram de evento anteriores.

Além disso, o envolvimento de pessoas de outras áreas pode trazer novos

conceitos ao setor em mudança.

48. Realização do evento kaizen: como descrito, anteriormente, o duração do evento

kaizen deve ser de 5 dias. O último dia deve contemplar a finalização das

atividades e a apresentação para a diretoria da empresa. Além disso, devem-ser

estabelecidas também as ações pós-kaizen, ou seja, atividades que não puderam ser

realizadas durante o evento kaizen. É importante que as ações pós-kaizen tenham

um cronograma pré-estabelecido de início e término das atividades.

49. Acompanhamento para estabilização das mudanças: efetuadas as mudanças

propostas deve haver um período de acompanhamento para estabilização das

melhorias realizadas. Esse acompanhamento envolve a orientação dos funcionários

quanto aos novos conceitos de produção, programação da produção, etc. Neste

período, deverá ser realizada também as ações pós-kaizen especificadas durante o

evento kaizen.

50. Definição das medidas de desempenho: paralelamente ao acompanhamento das

mudanças implantadas deve estabelecer um conjunto de medidas de desempenho

para avaliar a evolução das melhorias ao longo do tempo. Diversas medidas podem

ser utilizadas, como:

Nível dos estoques em processo

Organização e limpeza do ambiente

Produtividade do setor, etc.

51. Medição dos resultados: utilizando as medidas de desempenho formuladas deve-se

medir ao longo do tempo os resultados alcançados.

A seguir, serão apresentados dois estudos de casos de aplicação do modelo de projeto

de layout proposto. Inicialmente, será apresentada a aplicação em uma empresa de

componentes usinados e soldados para tratores. Posteriormente, será apresentada a aplicação

do modelo em uma empresa de fabricação de turbinas.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

120

CAPÍTULO 7

7. Estudo de Caso: Empresa de Componentes Soldados.

A seguir, será apresentado o primeiro estudo de caso, onde foi aplicado o modelo

proposto de projeto de layout.

7.1 Apresentação da empresa.

O estudo de caso foi desenvolvido em uma empresa de usinagem e soldagem de

componentes para tratores. A empresa possui duas unidades fabris distintas. Uma localizada

em São Bernardo do Campo e outra localizada em Diadema.

Inicialmente, os equipamentos de produção estavam dispostos de maneira funcional

em ambas as plantas. O objetivo do trabalho foi com a aplicação do modelo de projeto de

layout proposto, reestruturar o layout e minimizar a movimentação de materiais e pessoas

internamente e entre as unidades fabris. A figura 45 apresenta fotos de alguns dos principais

produtos fabricados.

Figura 45 fotos de alguns dos produtos

A seguir, será apresentada a aplicação do modelo proposto na fábrica de Diadema.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

121

7.2 Primeira Etapa – Levantamento da Situação Atual

Baseado no método, a primeira etapa consistiu num levantamento e na análise da

situação inicial da empresa. O detalhamento das atividades é apresentado a seguir. Os

números das atividades estão de acordo com a numeração do modelo desenvolvido.

(1) Levantar os produtos fabricados na empresa.

A tabela 7 apresenta a relação de todos os produtos fabricados na unidade em

Diadema. O código PA indica “produto acabado” e os números que o acompanham indicam o

tipo de produto.

Tabela 7 relação dos produtos fabricados

PA00146 PA00102 PA00127 PA00205 PA00220 PA00S34

PA0064 PA00073 PA00075 PA00206 PA00221 PA00S35

P100117 PA00074 PA00077 PA00207 PA00222 PA00236

P1A00114 PA00120 PA00118 PA00208 PA00223 PA00237

PA00126 PA00071 PA00112 PA00209 PA00261 PA00262

PA00065 PA00072 PA00115 PA00210 PA00245 PA00244

PA00106 PA00076 PA00113 PA00211 PA00224 PA00238

PA00109 PA00036 PA00200 PA00246 PA00225 PA00239

PA00095 PA00248 PA00201 PA00212 PA00226 PA00240

PA00122 PA00249 PA00202 PA00213 PA00227 PA00241

PA00268 PA00250 PA00203 PA00214 PA00228 PA00242

PA00269 PA00251 PA00258 PA00215 PA00229 PA00243

PA00270 PA00255 PA00259 PA00216 PA00230

PA00273 PA00256 PA00260 PA00217 PA00231

PA00274 PA00257 PA00247 PA00218 PA00232

PA00264 PA00263 PA00204 PA00219 PA00233

Relação dos produtos fabricados

(1.1) Porque é considerado um ambiente com alta variedade de peças?

Uma pergunta que surge em relação a quantidade de produtos fabricados é: porque a

fábrica foi classificada como contendo uma alta variedade de peças e possui apenas 92

produtos?

O que se observa é que os produtos são compostos por inúmeras peças. Por exemplo, a

tabela 9, que será apresentada mais à frente no tópico 6, mostra a lista de peças de uma

família de produtos. Neste caso a família é composta por 35 peças que formam 7 produtos

diferentes. Logo, considerando o total de peças fabricadas que compõe os 92 produtos, tem-se

mais de 1000 tipos diferentes de peças. Portanto, considerou-se como um ambiente de alta

variedade de peças.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

122

(2) Definir os produtos Best Sellers.

Dentro do rol de produtos levantados foi realizada uma análise ABC para identificar

quais eram os produtos de maior expressividade financeira para a empresa. A tabela 8

apresenta a relação dos produtos best sellers e a representatividade financeira desses em

relação ao valor total.

Tabela 8 Análise ABC para os produtos fabricados

Código % Código %

PA00146 14,9 PA00074 81,5

PA00164 25,3 PA00120 84,4

PA00117 32,6 PA00071 87,2

PA00114 40 PA00072 89,9

PA00126 46,9 PA00076 92,4

PA0065 53,2 PA00093 94,6

PA00106 58,9 PA00127 95,9

PA00109 62,8 PA00075 96,9

PA00095 66,7 PA00077 98

PA00122 70,6 PA00090 98,9

PA00102 74,5 PA00112 99,7

PA00073 78 PA00115 99,9

Demais 100

(3) Identificar similaridade entre os produtos.

Os produtos fabricados possuíam um alto grau de similaridade de processo. Para

definição de famílias foram adotados então os seguintes critérios com relação às

características de processo:

Possuir etapas de fabricação realizadas em terceiros.

Possuir a etapa de furação antes de realizar a operação de jateamento.

Não possuir nenhuma das características anteriores.

(4) Formar famílias de produtos com base nos princípios de similaridades adotados.

Com base nos critérios adotados foram definidas três famílias de produtos:

Família A – Chassi (Não sofre operação em terceiro e não tem operação de furação

imediatamente anterior ao jateamento).

Família B – Pára-choques e Suportes Dianteiros (Possui operações em terceiros).

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

123

Família C – Suportes (Possui operação de furação imediatamente anterior ao

jateamento).

(5) Identificar produtos não Best Sellers que podem se encaixar nas famílias de Best

Sellers.

Para todos os produtos o fluxo de processo consistia dos três padrões de fluxo

identificados. Portanto, os demais itens restantes foram distribuídos entre as famílias de Best

Sellers.

(6) É necessário descer ao nível de componentes?

Nesse caso, devido à simplicidade do produto e a similaridade de processo não foi

necessário descer ao nível de componentes.

A tabela 9 apresenta apenas como exemplo, a lista de componentes gerais que formam

a família A. Como se pode notar os produtos são bastante simples e, além disso, não existe

quase compartilhamento de componentes entre os produtos.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

124

Tabela 9 Lista de componentes dos produtos da Família A

Cod. Descrição Freq Fornecedor PA00164 PA00065 PA00126 PA00146 PA00095 PA00073 PA00074

80436800 Barra Lateral 2 Magno X X

80494200 Sup. Tras. 2 Eldorado X

80436900 Sup. Diant. 2 Magno X

80436700 Placa Sup. 2 Eldorado X X

80437000 Placa 2 Eldorado X X

81557800 Sup. Esq. 1 Eldorado X

81557900 Sup. Direito 1 Eldorado X

81557700 Chapa Front. 2 Magno X

83195600 Barra 1 Magno X

217011 Placa Sup. 2 Eldorado X

81135100 Suporte 2 Magno X

83195400 Ref. Furos 2 Magno X

83195500 Viga Lateral 2 Magno X

83195300 Ref. Central 2 Magno X

81454300 Chapa Desg 1 Eldorado X

81454600A

Ref. Central 1 Eldorado X

81455300 Viga Lateral 2 Magno X

81454900 Ref. Traseiro 1 Magno X

81454500 Chapa Inferior 1 Eldorado X

81454400 Chapa Sup. 1 Eldorado X

81454100 Braço 2 Eldorado X

81454600 Ref. Central 1 Eldorado X

81455010 Sup. Chassis 1 Magno X

80801800 Pino Elastico 2 Fixoved X

80872500 Chapa Front. 1 Eldorado X

80872700 Reforço 2 Alpha X

80872600 Barra 1 Magno X

80363600 Chapa Lateral 2 Magno X

81139600 Suporte 2 Eldorado X

81142400 Reforço 1 Alpha X

80563200 Base 1 Eldorado X X

80562800 Sup. Direito 1 Magno X

80563300 Reforço 2 Magno X X

80563000 Ref. Lateral 1 Eldorado X X

80562900 Sup. Esquerdo 1 Magno X

Listagem de Peças Componentes da Familia A - Diadema

Portanto, para o projeto do layout utilizou-se o conceito de famílias de produtos. Os

produtos que foram levados em consideração no projeto do layout de cada família são

apresentados abaixo:

Família A: constituída pelos modelos de Chassi: PA00164, PA0065, PA0073,

PA0074, PA0095, PA00126, PA00146.

Família B: constituída pelos modelos de Pára-choques e Suportes Dianteiros:

PA00102, PA00106, PA00109, PA00114, PA00117, PA00122.

Família C: constituída pelos modelos de suportes: PA0071, PA0072, PA0075,

PA0076, PA0077, PA0090, PA0093, PA00112, PA00115, PA00120, PA00127.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

125

(7) Identificar famílias de componentes dentro das famílias de produtos Best Bellers

formadas.

Como mencionado anteriormente, devido ao fato do produto ser simples e os

processos dentro da família serem muito semelhantes não foi necessário identificar famílias

de componentes.

(8) Levantar o layout atual das instalações físicas.

Após a definição das famílias de produtos foram levantadas as dimensões físicas da

fábrica. Com essas informações foi gerado um layout do estado atual (inicial) da empresa. A

figura 46 apresenta o layout inicial da fábrica. Neste layout, existe uma área da fábrica

destinada à fabricação de parafusos. Por ter processos independentes e não ser um item de

expressividade financeira para a empresa, o produto não foi contemplado nesse projeto de

melhoria do sistema produtivo.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

126

Figura 46 layout da unidade fabril em Diadema

PARAFUSOS

ALMOXARIFADO

PRODUTO

ACABADO

RAMPA DE

ACESSO

SOLDA

PONTEAMENTO

SOLDA

PONTEAMENTO

LIXA

SOLDA

PONTEAMENTO

SOLDA

RAK

BANCADA

SOLDA JATO

PRIME

PINTURA

SECAGEM

FURADEIRAS

SOLDA

PONTEAMENTO

SOLDA SOLDASOLDASOLDASOLDASOLDA

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

127

Como se pode observar, os equipamentos estavam dispostos de forma funcional.

Alguns problemas, inicialmente, identificados decorrentes do layout foram:

Distanciamento entre os postos de trabalho gerando excessiva movimentação de

operadores e produtos.

Dificuldade de manter uma gestão visual da fábrica.

Dificuldade em se identificar os gargalos do processo.

(9) Traçar o diagrama de Espaguete para as famílias de produtos ou componentes.

Levantados o layout da situação atual e os processos dos itens best sellers foram

traçados os fluxos no layout (diagrama de espaguete). A figura 47 mostra o fluxo macro da

família A na planta em Diadema e o fluxo entre as plantas de São Bernardo e Diadema.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

128

Figura 47 Diagrama de espaguete do fluxo interno e da movimentação entre fábricas

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

129

Na figura 47 pode-se observar um fluxo entre as fábricas e um fluxo desordenado

interno à fábrica de Diadema. Os principais problemas/desperdícios identificados em relação

ao layout foram:

Custo de movimentação: para movimentar o material entre as empresas eram

utilizados caminhões para transporte.

Esperas: com não pouca freqüência os materiais a serem transportados ficavam

parados aguardando a emissão de notas fiscais.

Falta de peças: muitas vezes o processo de fabricação em Diadema parava

aguardando a chegada de peças da unidade de São Bernardo.

Excesso de carga e descarga: como o material não era entregue diretamente em

Diadema havia duas operações extras no processo: uma de descarga e outra de

carga. Caso o material fosse descarregado diretamente nas unidades de uso essas

duas atividades extras seriam eliminadas.

Os diagramas de espaguete das famílias B e C são apresentados no Apêndice 1.

(10) Construir o mapa do fluxo de valor da situação atual.

A figura 48 apresenta o MFV atual (inicial) da família A, ou seja, não sofre operações

em terceiros e não possui atividade de furação imediatamente anterior ao processo de

jateamento. Como se pode observar existe uma grande disparidade entre o tempo de

agregação de valor e o lead time de fabricação (77min e 53dias, respectivamente).

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

130

Figura 48 MFV macro da situação atual (inicial)

De acordo com o mapa, as ordens de produção estavam centralizadas no PCP. Com

isso, era necessário programar a produção de cada item em cada posto de trabalho. Um dos

problemas gerados era a dificuldade de priorização dos itens. Como o operador recebia várias

ordens de produção acabava por ter dificuldade quanto à priorização.

Pode-se observar também que a produção era empurrada com inúmeros pontos de

estoques ao longo de todo processo produtivo. Com isso, os tempos de fila eram excessivos.

Novamente, a priorização dos itens tornava-se difícil pelo volume de peças/produtos

aguardando serem processados.

Por último, como destacado anteriormente, existe um grande distanciamento entre o

tempo de agregação de valor e o lead time total do processo.

(11) Quantificar as distâncias físicas percorridas (material, ferramental e pessoas).

Como se pode observar no diagrama de espaguete da figura 50 existia um fluxo de

material entre as unidades fabris o qual deveria ser evitado. Além disso, o fluxo interno na

unidade em Diadema, devido ao layout inadequado (layout funcional), causava um grande

desperdício de movimentação. A tabela 10 apresenta o levantamento das distâncias

percorridas na planta em Diadema.

Serrar

Furar

Pontear

Soldar

Tirar

Respingo

Calibrar

Jatear

Pintar

Primer

Pintar

Final

Embalar

Expedir

Fornecedor

Cliente

PCP

Pedido

Seman

Programa

Semanal

de Entrega

Programação da

produção (1x mês)

Ordem de

compra

mensal

25d

10d

0,3d

7min

2min

7min

17mi

24mi

1min

3min

2min

10mi

954

unid/mês

20 dias

úteis

unid/dia

Lead Time: 53,3 dias

Agregação de Valor:77 min

1193

477

143

477

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

131

Tabela 10 Distâncias percorridas pelos materiais e pessoas

Fluxo das famílias

Materiais 84

Pessoas 168

Materiais 185

Pessoas 370

Materiais 56

Pessoas 112

Materiais 185

Pessoas 370

Materiais 84

Pessoas 168

Materiais 185

Pessoas 370

Movimentação Total 2337

Distância percorrida (m)

Fluxo 1 - FA

Fluxo 2 - FA

Fluxo 1 - FB

Fluxo 2 - FB

Fluxo 1 - FC

Fluxo 2 - FC

Analisando a tabela 10 pode-se observar que para cada família existe um fluxo 1 e um

fluxo 2. Isso porque todas as peças, sem exceção, saíam do almoxarifado, sofriam algumas

atividades e retornavam a uma área de produtos semi-acabados. Posteriormente, essas peças

eram novamente movimentadas às estações de trabalho e depois de serem processadas eram

armazenadas no local de produtos acabados. Portanto, essa movimentação em cada família foi

subdividida em dois fluxos. Com o desenvolvimento do projeto, um dos pontos de melhoria

identificados, foi a eliminação dessa movimentação através da aproximação dos pontos de

armazenagem dos locais de fabricação e consumo (supermercados).

Por último, em relação à tabela 10 deve-se destacar que a movimentação de pessoas é

normalmente considerada como cerca do dobro da movimentação de materiais. Considera-se

neste caso, que o operador leva a peça para o próximo posto de trabalho e depois retorna ao

seu posto de trabalho.

(12) Analisar a Situação Atual (Inicial).

Através de uma análise dos mapas da situação atual e dos diagramas de espaguete

pode-se identificar os seguintes problemas:

- Tempo de agregação de valor muito inferior ao lead time: através do mapa do

fluxo de valor da situação atual pode-se identificar que o tempo de agregação de

valor corresponde a apenas 0,3% do lead time de fabricação. Ou seja, existem

inúmeros pontos onde o processo pára, gerando estoques e filas.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

132

- Elevado acúmulo de estoques no processo: da observação do mapa do fluxo de

valor pode-se visualizar inúmeros pontos de estoque em processo. Esses estoques

além de representarem capital parado na empresa, também causavam, entre outros

problemas, aumento da dificuldade de gerenciamento da priorização das ordens de

produção. Quanto maior a quantidade de estoques no processo maior a dificuldade

em se manter um sistema FIFO.

- Movimentação excessiva de pessoas e peças: como se pode observar na tabela 14

existia uma movimentação excessiva de pessoas e peças na fábrica. Devido ao

peso de um lote de peças muitas vezes era necessário o uso de empilhadeira para a

movimentação. Com isso, além da movimentação, existia uma gasto de tempo

excessivo por parte do operador para solicitar que o operador de empilhadeira se

deslocasse à área e movimentasse o lote de peças fabricado.

- Fluxo pára em inúmeros pontos (não existência de um fluxo contínuo): como se

observou não existia nenhum ponto onde o material fluía. Ao contrário, existiam

muitos pontos onde de estoque em processo onde o tempo de fila era elevado. O

desbalanceamento entre as operações e a falta de padrão de priorização de ordens

eram algumas das fontes que geravam as paradas no fluxo de produção.

- Utilização de layout funcional: como pode ser observado na figura 48 o layout era

funcional. Como mencionado anteriormente neste trabalho, o layout funcional

corrobora para o aumento da movimentação das peças na fábrica.

- Movimentação de materiais entre unidades: o não recebimento de materiais

provenientes dos fornecedores diretamente na unidade em Diadema causava a

necessidade de movimentação de materiais entre as unidades. Com isso, existia um

desperdício de tempo com carregamento e descarregamento de materiais em

caminhões. Além disso, muitas vezes a unidade em Diadema parava por falta de

material que havia sido descarregado em São Bernardo.

7.3 Segunda Etapa – Projeto da Situação Futura

Após a análise da situação atual passou-se à etapa de construção do layout futuro. A

base para a construção da situação futura foram os problemas identificados, os quais estão

descritos anteriormente.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

133

(13) Fazer MFV da Situação Futura.

Levantados os potenciais pontos de melhorias foi construído um mapa do fluxo de

valor do estado futuro. Esse mapa foi a referência para o planejamento das mudanças. O mapa

do estado futuro é apresentado a seguir na figura 49. Esse mapa de fluxo de valor contempla

as três famílias de produtos identificados. A linha de lead time é correspondente à família A

de produtos.

No mapa pode-se identificar uma redução do lead time de 53 dias para 19 dias. No

mapa futuro os pontos de estoque foram substituídos por supermercados ou mesmo

eliminados através da criação de um fluxo contínuo no final do processo.

Receber

/ Expedir

VALTRA

Expedição

Controle de

Produção

PCP

Embalar

Pintar

Primer

Jato

Pontear

Montar

Respingo

Calibrar

Furar/

Escarear

Família A

Furar/

Escarear

Família B

Dobrar

Eldorado

Alfa

Furar/

Escarear

Família C

9 d

7 min

2 min

9 min 49 min

5d5d

Pedido

Ordem Compra

Serrar

Famílias

A,B,C

7 min

Figura 49 Mapa do estado futuro (Diadema)

A construção do mapa do fluxo de valor apresentado na figura 49 buscou eliminar os

problemas identificados anteriormente. Para a construção do mapa do fluxo de valor futuro

foram consideradas:

Lead Time: 19 dias

Agregação de

Valor: 67 minutos

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

134

Redução de lead time de 53 para 19 dias: essa redução de lead time foi possível devido

à possibilidade de redução dos estoques em processo. Baseando-se no conhecimento

das etapas de produção pode-se projetar um fluxo contínuo em algumas etapas do

processo, eliminando assim os tempos de fila.

Redução dos estoques em processo: a eliminação de parte do estoques em processo,

projetado no mapa do fluxo de valor futuro, foi possível devido à possibilidade de se

poder balancear as atividades dos processos de cada família de produtos.

Implantação de fluxo puxado: nos pontos onde não era possível implantar fluxo

contínuo foram colocados supermercados. Embora esses pontos sejam pontos de

interrupção do fluxo o tamanho dos estoques passará a ser controlado, controlando

assim o tempo de fila. Não foi possível implantar um fluxo contínuo porque nesse caso

os processos posteriores referem-se a montagens e necessitam de modelos de peças

diferentes. Por isso foi criado um supermercado.

Criação de células de produção: como será demonstrado posteriormente, para as

atividades de Pontear, Montar, Remover Respingos e Calibrar foi identificada a

possibilidade de implantar células de produção.

Redução de setup: embora não esteja explícito no mapa do fluxo de valor uma análise

prévia da forma de conduzir o setup mostrou que essa operação poderia ser reduzida

permitindo um fluxo contínuo entre algumas operações.

Supermercado de produtos acabados: foi considerado a criação de um supermercado

de produtos acabados de 5 dias como forma de segurança para atender aos pedidos dos

clientes sem gerar atrasos.

(14) Identificar no MFV os loops de implantação e selecionar um loop para iniciar o

projeto do layout.

Após a construção do mapa foram identificados os loops de implantação. Ou seja, o

MFV foi seccionado em partes a serem analisadas e implantadas individualmente. A figura 50

apresenta os loops de implantação.

De acordo com a figura 50 foram identificados 6 loops de implantação. Deve-se

apenas destacar que o loop 1 é um loop comum a todos os produtos.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

135

Receber

/ Expedir

VALTRA

Expedição

Controle de

Produção

PCP

Embalar

Pintar

Primer

Jato

Pontear

Montar

Respingo

Calibrar

Furar/

Escarear

Família A

Furar/

Escarear

Família B

Dobrar

Eldorado

Alfa

Furar/

Escarear

Família C

9 d

7 min

2 min

9 min 49 min

5d5d

Pedido

Ordem Compra

Serrar

Famílias

A,B,C

7 min

Loop 1

Loop 2

Loop 3

Loop 4

Loop 5

Loop 6

Figura 50 Loops de implantaçãoidentificados no MFV futuro

Os loops de implantação foram definidos com base nos pontos de supermercados.

Cada loop contempla os processos de fabricação e um supermercado. Para iniciar o trabalho

de projeto de layout foi selecionado o loop 1 porque esse loop era comum a todas as outras

famílias e além disso o processo puxador pertencia a esse loop. Considerando a importância

do loop optou-se por iniciar as atividades por este, porque todos os demais loops dependeriam

do ritmo com o qual esse trabalhasse.

(15) Verificar se o loop é bem comportado.

Tendo por base os conceitos de definição de comportamento para loop, o loop de

células de montagem pode ser definido como um loop bem comportado, ou seja:

Os tempos de ciclo de um mesmo item são semelhantes.

Existe a possibilidade de se estabelecer um fluxo unidirecional

Existe uma alta confiabilidade de processo.

Os equipamentos compartilhados com outras famílias eram estações de soldas as

quais podiam ser facilmente duplicadas devido ao baixo custo.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

136

A demanda de peças é alta pois no loop passam as peças de todas as famílias.

(16) Fazer análise de capacidade com base no conceito de takt time.

Como se pode observar no MFV futuro o loop de montagem é comum para todas as

famílias. O único ponto de distinção do loop é no início do processo nas atividades de

Pontear, Soldar, Tirar Respingo e Calibrar. Neste caso, embora sejam atividades comuns estas

tinham características específicas para as famílias. O cálculo do takt time abaixo se refere à

família A. O takt time das demais famílias foi realizado de forma análoga.

Takt Time =Tempo disponível / Demanda

Tempo disponível: tempo disponível em um determinado período para fabricar determinada

peça.

Demanda: demanda da peça no período em análise.

Tempo disponível = D . H . E . U

D= dias úteis trabalhados no período.

H= horas trabalhadas por turno.

E= índice de eficiência

U = tempo de utilização de máquina para a peça em análise

Tempo disponível = 1*8.8(h) * 60 (min) * 0.8 (eficiência) *1= 422 min

Demanda diária = 48 peças

1 dia– Período considerado.

8.8 hs – Corresponde ao número de horas trabalhadas por turno.

60 min – Corresponde ao fator de conversão do tempo para minutos.

0,8 – Corresponde ao índice de eficiência.

48 peças – Corresponde à demanda no período

1 – Tempo de utilização (100% dedicado à família no processo gargalo)

Takt time = 422 / 48 = 8.8 min

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

Projetar o

módulo do

loop indicando

os elementos

restritivos e

segmentando

as células

através dos

pulmões

intermediários/

supermercados

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

O módulo

projetado é

satisfatório

NÃO

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

137

Portanto, para a família A é necessário que o processo tenha a capacidade de produzir

uma peça a cada 8.8 minutos.

Analisando os tempos de processo pode-se observar que apenas dois processos

excedem o tak timet, o processo de soldar(montar) e o de tirar respingo. A figura 51 a seguir

apresenta um comparativo entre os tempos de ciclo e o tempo takt da família A.

Pontear

Soldar

Tirar

Respingo

Calibrar

Jatear

Pintar

Prime

Pintar final

Embalar

Tempos de ciclo dos processos

Takt Time = 8,8 min

Figura 51 tempos de ciclos comparado com o tempo takt.

Os processos finais do loop (Calibrar, Passar Prime, e Pintar) tem um tempo de

processo menor do que o takt. Essas operações não são gargalos e, portanto, não impedem a

formação de um fluxo contínuo.

(17) Dimensionar quantidade de recursos para o loop.

Com base na análise de capacidade realizada na etapa anterior algumas ações foram

tomadas para balancear os tempos de processo e atingir o takt.

Ação 1: Duplicação das estações de solda: como o tempo de solda era de 17

minutos considerou-se que seria necessário duas estações de solda para se

conseguir atingir o tempo takt.

Ação 2: Eliminação do tempo de setup: para realizar o setup o operador dispensava

muito tempo para procurar os ferramentais que estavam em local inadequado.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

138

Além disso, era necessário requisitar o auxílio de empilhadeiras ou de outros

operadores porque muitos dos ferramentais eram muito pesados. A construção de

dispositivos de movimentação de ferramentais, o seqüenciamento da produção, a

utilização de um abastecedor e a criação de dispositivos de setup rápido foram

ações que reduziram o tempo de setup de 30 minutos para 5 minutos.

Ação 3: Redução do tempo de remoção de respingo e calibração: o tempo alto de

remoção de respingos de solda era fruto da demora em se retirar esses após a

operação de solda. Os respingos gerados no processo de soldagem esfriavam

depois de permanecerem muito tempo em contato com a peça e tornavam-se

difíceis de serem removidos. A simples organização do fluxo, possibilitando que

os respingos fossem retirados imediatamente após terem sido soldados, reduziu o

tempo da atividade para 10 minutos. Mas, para se atingir o tempo takt foi

necessário utilizar dois operadores na atividade de remoção de respingo.

Ação 4: Junção das atividades de remoção de respingo e calibração: como o

processo de remoção de respingo passou a ter dois operadores e a atividade de

calibração era muito rápida essa foi acoplada ao processo de remoção de respingo.

O gráfico das atividades balanceadas é apresentado na figura 52 a seguir. O gráfico

apresenta duas linhas de takt. A linha com takt de8,8 minutos corresponde ao takt do loop em

análise. A linha com takt de 3,8 minutos corresponde ao takt na linha de equipamentos

comuns.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

139

Soldar

Tirar Respingo

e Calibrar

Jatear

Pintar Prime

Pintar final

Embalar

Tempos de ciclo dos processos

Takt Time = 3,8 min

Takt Time = 8,8 min

Figura 52 tempos de ciclos balanceados comparado com o tempo takt.

No gráfico pode observar que embora os demais processos estejam com excesso de

capacidade deve-se lembrar que este loop é compartilhado por todas as famílias de produtos.

Portanto, esta capacidade “excedente” será utilizada pelos produtos das demais famílias.

(18) Dimensionar espaço para estoques e supermercados de Produto Acabado.

Para atender a demanda foi estipulado que seria mantido um supermercado de

produtos acabados com tamanho de 5 dias. Esse tamanho do supermercado foi projetado com

base no histórico de demanda dos produtos. A figura 53 mostra o espaço requerido pelos

produtos acabados.

Figura 53 Espaço necessário para os produtos acabados

Deve-se destacar que o espaço de 4,5 metros entre as prateleiras deveu-se à

necessidade do uso de empilhadeira para o manuseio dos produtos.

PRATELEIRA

9 metros

1,1 metros

4,5 metros

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

140

(19) Verificar se é possível fazer FIFO sem estoques intermediários.

Com a introdução de duas estações de solda para atender ao takt time e, a realização de

um trabalho de redução de setup tornou-se possível estabelecer um fluxo contínuo sem

estoques/pulmões intermediários conforme é demonstrado no MFV futuro.

(20) Utilizar conceito de célula e projetar módulo do loop indicando os recursos

restritivos internos/supermercados

Com base nas informações levantadas foi gerada uma célula de fabricação para os

produtos da família A e um layout em linha para as etapas de jateamento, prime, pintura e

embalagem. A figura 54 apresenta o layout gerado para esse loop.

Neste caso, como elementos restritivos foram identificadas as cabines de prime, e

pintura. Isso devido ao custo de se modificar a posição desses equipamentos.

A figura 55 apresenta em detalhe a célula projetada para a família A. No layout pode-

se observar as duas estações de solda e os dois operadores necessários na operação de

respingo e calibração.

Figura 54 Layout do loop em análise

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

141

Figura 55 layout detalhado da célula de fabricação da família A

Para se manter um fluxo contínuo e unitário de peças foi projetado um trilho que passa

pela célula, pelo jateamento, pintura e termina na área de secagem.

(21) Fixar o módulo projetado como um building block.

O módulo projetado foi fixado como um building block. Esse módulo serviu como

referência para a construção das células das demais famílias.

(22) O módulo projetado é satisfatório?

Uma análise crítica do módulo projetado mostrou que este:

Permite a realização de uma produção em FIFO: como se pode observar no layout

projetado não há pontos onde o material pára. As estações de trabalho foram

balanceadas e existe um caminho lógico e simples para o material fluir.

É um layout de fácil programação das tarefas nas estações de trabalho: a criação de

um fluxo contínuo permite que apenas um processo receba programação. Os

demais processos devem apenas produzir o que e enviado a esses.

Número de estações de solda utilizadas para a família A é menor no loop projetado

do que na situação inicial: como será destacado posteriormente o número de

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

142

estações de solda utilizadas para a fabricação da família de produtos A tornou-se

menor do que na situação inicial do layout funcional.

Portanto, com base nessa análise o módulo projetado foi definido como satisfatório

pela equipe de projeto. Com isso, passou-se ao projeto dos demais módulos. Para isso, voltou-

se ao passo (15) do modelo proposto de projeto de layout.

Após a construção do layout do loop 1 passou-se para o projeto do layout do loop 2.

Antes de iniciar a análise do loop 2 um ponto a se observar é a semelhança de

processo entre o loop 2 e 4. Os roteiros de fabricação das famílias A e B são apresentados a

seguir:

Família A: Serrar / Furar / Armazenar / Pontear / Soldar / Tirar Respingo /

Calibrar / Jatear / Prime/Pintar.

Família B: Serrar / Furar / Terceiro (Tratamento Térmico, Dobrar)/ Armazenar

/ Pontear / Soldar / Tirar Respingo / Calibrar / Jatear / Prime/Pintar.

Como se pode observar essas famílias possuem a mesma seqüência de operação, com

a única diferença da família B sofrer operação em terceiro.

Um problema que surgiu é o compartilhamento de um mesmo equipamento para a

operação de Furar (Furadeira Múltipla). Esse equipamento, devido ao alto valor, não podia ser

duplicado e era utilizado pelas duas famílias. Neste caso, para o projeto do layout foi realizada

uma análise em conjunto dos itens das famílias A e B, ou seja, o loop 2 e o loop 4 foram

contemplados em um único módulo de layout.

(15) Verificar se o loop é bem comportado.

Quanto ao comportamento do loop 2 esse não pode ser considerado bem comportado.

Neste caso existia um equipamento (Furadeira Múltipla) que não podia ser duplicado, devido

ao alto custo, o qual era compartilhado pelas peças que passavam no loop 2 e no loop 4.

(26) Fazer análise de capacidade com base no conceito de TPT.

Diferentemente do loop 1 a análise de capacidade do loop 2 e 4 foi realizada com base

no TPT. A figura 56 apresenta a tabela utilizada no cálculo do TPT.

A tabela 11 apresenta o cálculo do TPT para as duas famílias A e B com base no

processo gargalo identificado (Furação na máquina: Furadeira Radial).

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

143

Cód. da

peça

Demanda

média

semanal

Tempo

processo

da peça

Tempo

Processo

do lote

Tempo

Setup

Tempo

Total

Disponí

vel da

Semana

Tempo

Total do

processo

Lote

Semanal

Tempo

Setup

Total

Tempo

Disponível

para Setup

Quantidade

de Ciclos

por Semana

TPT

D –

(A1xB1+A

2xB2) = E

WST A2 B2 A2 x B2 C2 D

5/F

Dimensionamento do TPT

XYZ

A1 x B1

A1xB1 +

A2xB2

E/(C1+C2)

= F

C1 + C2

Figura 56 Método de cálculo do TPT

Utilizando a tabela apresentada na figura 56 foi encontrado um TPT de 1 dia. Por

questões de segurança, definido com a equipe de projeto, foi adotado um TPT de 3 dias. Essa

segurança foi adotada porque havia um receio em se implantar um novo processo e se este por

algum motivo falhasse iria afetar as entregas e, conseqüentemente, a credibilidade do projeto.

A demanda apresentada na tabela 11 refere-se à demanda das peças das famílias A e B

que sofrem operação na furadeira radial (processo gargalo).

Portanto, com base em um TPT de três dias a capacidade requerida de hora máquina

nos equipamentos utilizados na fabricação dos itens A e B foi calculada e é apresentada na

tabela 12:

Tabela 11 Capacidade de máquina x tempo necessário

Demanda

média

mensal

Tempo de

processo

(min)

Tempo

processo

lote

(min)

Tempo de

setup

(min)

Tempo total

disponível

da semana

(min)

Tempo

total

processo

lote

semanal

(min)

Tempo

de setup

(min)

Tempo

disponível

para setup

(min)

Quantida

de de

ciclos por

semana

TPT

58 2 116 20

20 2 40 20

70 2 140 20

80 2 160 20

29 2 58 20 2140 1480 260 660 2,5 3

58 3 174 20

70 2 140 20

48 2 96 20

50 2 100 20

50 3 150 20

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

144

O tempo necessário em cada equipamento por mês é composto do tempo de

processamento dos lotes de produção acrescido dos tempos de setup. A tabela 12 a seguir

mostra como exemplo o cálculo do tempo de fabricação dos itens da família A que sofrem

operação na Furadeira Radial:

Tabela 12 Capacidade de máquina x tempo necessário

Tamanho do lote

(demanda média

semanal *4/6)

Tamanho

do lote *

tempo de

processo

(min)

Quantidade de

lotes no mês *

tempo processo

lote (min)

Tempo

Total

Setup

(min)

Tempo

Total

(min)

39 77 464 120 584

13 27 160 120 280

47 93 560 120 680

53 107 640 120 760

19 39 232 120 352

Total =

3520

O tamanho do lote foi calculado multiplicando-se a demanda semanal por 4

(quantidade média de semanas no mês) e dividindo o resultado por 6 (TPT = 3), ou seja, a

fábrica tem capacidade de produzir 6 vezes no mês todos os produtos. Portanto serão

fabricados em média 6 lotes no mês (considerou-se o mês com 20 dias úteis). Os itens

apresentados na tabela 12 correspondem aos 7 primeiros itens da tabela 16.

A segunda coluna da tabela 12 corresponde ao tamanho do lote multiplicado pelo

tempo de processamento de cada peça do lote.

A coluna quantidade de lotes no mês multiplicado pelo tempo de processo do lote

corresponde a cada linha da coluna 2 da tabela 12 multiplicada por 6.

O tempo total de setup corresponde a 20 minutos de setup multiplicado por 6

(quantidade de lotes fabricados no mês).

O tempo total corresponde ao tempo total utilizado para cada produto do item A.

Portanto, a família A utilizará 3520 minutos do tempo total disponível da Furadeira

Radial. O tempo total disponível de 6500 minutos foi o tempo considerado para processar os

itens best sellers.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

145

Deve-se apenas destacar que esses tempos são em relação aos itens best-sellers. Logo,

o tempo restante disponível em cada equipamento ficou reservado para os demais itens não

best-sellers.

(27) Dimensionar espaço para estoques e supermercados de Produto Acabado

Como se pode observar no MFV futuro foi projetado um supermercado de 5 dias para

as peças em processo. Esse tamanho do supermercado foi estipulado com base no TPT, 3 dias,

e na segurança que a equipe de projeto decidiu introduzir no processo. A figura 57 apresenta o

espaço reservado na fábrica para esse supermercado.

Figura 57 Dimensões do supermercado de peças

(28) Dimensionar quantidade de recursos para o loop.

Com base na tabela 12 somando-se os tempos necessários em cada equipamento e

confrontando com o tempo disponível, tem-se:

Furadeira Radial:

o Tempo necessário: 6848 (3520 + 3328)

o Tempo disponível: 6500

Furadeira de Coluna:

o Tempo necessário: 6100 (4560 + 1540)

o Tempo disponível: 6500

Furadeira Múltipla:

o Tempo necessário: 2612 (2350 + 260)

o Tempo disponível: 6500

Portanto, existiu a necessidade de duplicação da furadeira radial.

0.7m

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

146

(29) Localizar e dimensionar espaço para os pulmões de peças necessários entre os

recursos produtivos.

Neste caso, não foi necessário dimensionar espaços para pulmões de peças dentro do

processo produtivo do módulo. As peças sofrem apenas duas operações, de furação e

“escareamento”, portanto no layout foi dimensionado o espaço para o operador e apenas uma

bancada central para posicionamento das peças após sofrerem a operação de furação.

(30) Projetar o módulo do loop indicando os elementos restritivos e utilizando o conceito

de layout que melhor se adeque à situação.

Para o projeto do módulo do loop o único elemento restritivo foi a furadeira múltipla.

O setup da máquina exigia utilização de empilhadeira para transporte dos gabaritos utilizados

pela máquina. Portanto foi necessário manter um corredor de acesso à máquina.

O layout projetado para o módulo em análise é apresentado na figura 58 a seguir.

Figura 58 Layout do módulo do loop

Como se pode observar na figura acima ficou uma área livre atrás da Furadeira

Múltipla para que a empilhadeira pudesse levar os gabaritos da máquina e realizar o setup.

(31) Fixar o módulo projetado como um building block

O módulo projetado foi fixado como um building block de forma análoga ao realizado

com a célula de montagem.

Área de Acesso da

empilhadeira para

realizar o setup

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

147

(32) O módulo projetado é satisfatório?

O módulo projetado foi definido como satisfatório pela equipe de projeto. Portanto

passou-se ao projeto do módulo do loop da família C.

Os demais loops foram projetados de forma análoga, portanto não serão apresentados.

A seguir será contemplada a formulação do layout macro com base nos buildings blocks

formados.

(33) Retirar do layout todas as máquinas e equipamentos deixando apenas os elementos

restritivos.

A figura 59 apresenta o layout da fábrica apenas com os elementos restritivos. As

cabines de prime e de pintura devido a aspectos de tratamento de efluentes foi considerada

como um monumento, ou seja, não eram passíveis de serem movimentadas. Além disso, o

jato de granalha também foi considerado como elemento restritivo devido ao custo em outro

local, caso fosse necessário. Com o desenvolvimento do projeto, observou-se que devido ao

posicionamento das cabines de prime e pintura o jato de granalha estava em uma posição

adequada.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

148

Figura 59 Layout apenas com os elementos restritivos

(41) Alocar os buildings blocks com base nos elementos restritivos.

Com base nos buildings blocks formados foram geradas algumas alternativas de

layouts. A figura 60 e 61 apresentam duas alternativas de layout formadas.

Jato

Prime

Pintura

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

149

Figura 60 Alternativa de layout formulada

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

150

Figura 61 Alternativa de layout formulada

Alguns fatores que levaram à não escolha dessas alternativas foram a dificuldade de

alocação de trefilados dentro da área de produção e a proximidade de cabines de solda e

ponteamento da área de pintura. Com base nessas restrições foram elaboradas outras

alternativas de layout. A figura 62 apresenta a alternativa selecionada para implantação.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

151

Figura 62 Alternativa de layout selecionada

Entre os aspectos que levaram à escolha dessa alternativa, pode-se destacar:

Proximidade entre o supermercado de produtos finais e a saída da pintura.

Células de abastecimento próximas das células de montagem.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

152

Layout permite de forma fácil o gerenciamento visual das operações.

Não necessidade de empilhadeira na maioria das operações.

(42) Fazer Diagrama de Espaguete entre os building blocks.

A figura 63 apresenta o diagrama de espaguete para a alternativa de layout projetada

Figura 63 Diagrama de Espaguete

Fluxo família A

Fluxo família B

Fluxo família C

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

153

Como se pode observar os fluxos das famílias de produtos tornaram-se mais simples.

Houve uma redução nos cruzamentos de fluxos e uma redução nas distâncias percorridas

pelos materiais e pessoas, como será demonstrado a seguir.

(43) Levantar distância percorrida pelos fluxos de peças/produtos

Com base no diagrama de espaguete foram levantadas as distâncias percorridas por

cada fluxo. A tabela 13 apresentados os resultados alcançados.

Tabela 13 Movimentação de materiais e pessoas

Fluxo das famílias Distância percorrida inicial (m)

Materiais 84 Materiais 0

Pessoas 168 Pessoas 0

Materiais 185 Materiais 83

Pessoas 370 Pessoas 166

Materiais 56 Materiais 0

Pessoas 112 Pessoas 0

Materiais 185 Materiais 123

Pessoas 370 Pessoas 246

Materiais 84 Materiais 0

Pessoas 168 Pessoas 0

Materiais 185 Materiais 58

Pessoas 370 Pessoas 116

Movimentação Total 2337 792

Fluxo 2 - FC

Distância percorrida projetada(m)

Fluxo 1 - FA

Fluxo 2 - FA

Fluxo 1 - FB

Fluxo 2 - FB

Fluxo 1 - FC

Como se pode observar na tabela 13 para algumas etapas do fluxo de produção a

movimentação foi reduzida a zero. Isso se ocorreu devido à criação de supermercados entre os

processos, eliminando a movimentação que ocorria anteriormente devido ao fato de

armazenar as peças em processo em um único ponto.

Comparando a movimentação inicial à situação projetada e implantada ocorreu uma

redução de movimentação da ordem de 67%. Esse ganho de movimentação refletiu, entre

outros aspectos, em um aumento de produtividade, como será apresentado à frente.

(44) Fazer análise da alternativa de layout indicando as vantagens e desvantagens

A figura 64 apresenta a principal alternativa de layout projetada. Como se pode

observar ocorreu um melhor aproveitamento dos espaços resultando em um ganho de área.

Esse ganho foi bastante significativo porque existia na empresa uma tendência a buscar

ampliar o espaço disponível. Com o novo projeto de layout pode-se visualizar que existia

espaço em excesso na planta.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

154

Figura 64 Alternativa de layout selecionada

ÁREA LIBERADA

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

155

(45) A alternativa de layout projetada é satisfatória?

A alternativa de layout projetada foi considerada satisfatória. Deve-se apenas ressaltar

que foram geradas inúmeras alternativas de layout. A alternativa apresentada neste trabalho

foi a escolhida pela equipe de projeto.

7.4 Terceira Etapa – Implantação e Acompanhamento

Após a formulação do layout passou-se à última etapa do método, implantação e

acompanhamento. As atividades realizadas nessas etapas são descritas a seguir.

(46) Planejar a mudança utilizando o conceito de evento kaizen

Para a implantação das melhorias propostas foi determinado a seguinte seqüência:

Primeiro Evento Kaizen: Implantação do loop 1 e do loop 2.

Segundo Evento Kaizen: Implantação do loop 3.

Terceiro Evento Kaizen: Implantação do loop 4 e do loop 5.

Quarto Evento Kaizen: Implantação do loop 6 (Esse loop ficou sob

responsabilidade da empresa implantar).

As atividades descritas a seguir serão em relação ao Primeiro Evento Kaizen.

(47) Definir as ações: Pré-kaizen, kaizen.

As ações pré-kaizens necessárias para o primeiro evento kaizen foram:

Aquisição de matéria-prima para confecção de prateleiras.

Aquisição de matéria-prima para a confecção de roletes (esteira).

Aquisição de matéria-prima para confecção das células de soldagem

Formação de um pulmão de peças para não interromper o fluxo de abastecimento

dos clientes.

Quanto às atividades da semana do evento kaizen, essas estão descritas na figura 65 a

seguir.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

156

Figura 65 Descrição das atividades do evento kaizen

(48) Definir a equipe de mudança

A equipe de mudança reuniu pessoas de diversas áreas por dois motivos principais:

Permitir que pessoas de áreas de suporte, como ferramentaria, pudesse trabalhar

em tempo integral na implantação.

Disseminar a cultura de mudança pela fábrica tornando assim mais fácil a

realização de futuros eventos kaizens.

ATIVIDADES PARA INÍCIO

Treinamento Segunda - manhã

Planejamento das atividades Segunda - manhã

Montar fisicamente supermercado de P.A.'s Segunda - tarde

Transferir racks de semi-acabados (p/ abastecimento das células) Segunda - tarde

Remanejamento / retirada de cabines de solda e bancadas p/ células Segunda - tarde

SISTEMAS DE CONTROLE

Montar quadro para expedição Terça-feira

Desenvolver quadro programação para célula A Terça-feira

Gerar cartões P.A. da célula A Terça-feira

Imprimir cartões P.A. da célula A Quarta-feira

Montar quadro da célula A Quarta-feira

MUDANÇA FÍSICA DAS CÉLULAS

Construir bancadas para tirar respingos e calibrar Terça-feira

Construir carrinhos de transporte das peças célula A Terça-feira

Construir carrinhos de transporte dos dispositivos célula A Terça-feira

Montar roletes célula família A Quarta-feira

MUDANÇAS ESTRUTURAIS

Construir o trilho do Jato Segunda-feira

Ampliar dimensão da cabine Terça-feira

Inverter a posição da cabine Quarta-feira

Aumentar parafuso dos ganchos (+ 10cm de comprimento) Quarta-feira

Construir e implantar talha de ponteamento da célula A Quinta-feira

Construir e implantar mini-ponte rolante para respingo e calibração nas células Quinta-feira

Separar materiais úteis e inúteis de cada área Quinta-feira

Definir local de armazenamento dos materiais restantes Quinta-feira

Demarcar todas as áreas Quinta-feira

Montar check-list para auditoria de 5S Quinta-feira

TREINAMENTO

Treinar operadores célula A Quinta-feira (tarde)

Treinar operadores célula Jato Quinta-feira (tarde)

Treinar movimentador / abastecedor Quinta-feira (tarde)

Treinar expedição Quinta-feira (tarde)

Montar apresentação em Powerpoint Sexta-feira (manhã)

Apresentação Sexta-feira (tarde)

LOOP EXPEDIÇÃO - Célula Montagem Solda

Quando Fazer

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

157

A equipe foi composta de 10 integrantes sendo um desses o líder do evento kaizen. A

tabela 14 apresenta o nome das pessoas envolvidas e as funções desempenhadas na fábrica.

Tabela 14 Equipe do kaizen

Nome Função

Jean Coordenador de produção (Líder do evento kaizen )

Leandro Soldador

Cícero Soldador

Antonio Fernandes Soldador

Ricardo Soldador

Silvestre Líder do setor de soldas

Valdenicio Responsável pela calibração das peças

Genivaldo Expedição

Leandro Queiroz Responsável pela remoção de respingo das peças

Erik Usinagem (São Bernardo do Campo)

(49) Realizar o evento kaizen

Conforme planejado o evento kaizen teve duração de uma semana. As fotos da figura

66 a seguir apresentam alguns momentos das mudanças realizadas.

Figura 66 Fotos do evento kaizen

ANTES

DEPOIS

ROLETES P/A A

CÉLULA

CARRINHOS

ABASTECIMENTO

BANCADAS P/A

SETUP RÁPIDO

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

158

Para esse evento kaizen algumas atividades ficaram pendentes para serem realizadas

no pós-kaizen. Essas atividades foram:

Adequar as bancadas de solda (promover espaço dos dois lados para o operador).

Fazer proteção para o final da linha de roletes.

Colocar gavetas nas bancadas de respingo e calibragem.

Organizar dispositivos de calibração.

Colocar quadro de controle na expedição.

Treinar Operadores.

(50) Acompanhar para estabilização das mudanças.

Foi definido um período de um mês para acompanhamento das mudanças implantadas.

Esse acompanhamento teve por objetivo a garantia da realização das atividades pós-kaizen.

(51) Definir medidas de desempenho.

Para analisar a eficiência das células projetadas foi estabelecido um conjunto de

medidas de desempenho. A figura 67 apresenta uma tabela para levantamento das medidas

estabelecidas para uma análise inicial das células.

Apontado no processo de Calibrar 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Qualidade

Número de peças produzidas

Peças com defeito para re-trabalho

Peças refugadas

peças devolvidas

Apontado no PCP

Pontualidade (por família da célula)

% de atraso ao cliente

tempo médio de atraso

Figura 67 Medidas de desempenho para as células

(52) Medir os resultados.

Entre alguns dos resultados obtidos com a mudança do layout pode-se destacar:

Aumento de produtividade em 50%: algumas das ações que permitiram esse

aumento de produção foram: redução do tempo de setup, aproximação dos postos

de trabalho eliminando movimentação desnecessária.

Redução do índice de faltas de operários em 90%: existia um grande problema na

fábrica relacionado ao índice de faltas no trabalho. Com as células dedicadas esse

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

159

índice diminuiu porque os operadores passaram a perceber que a sua ausência

afetava diretamente o processo produtivo. Isso foi possível devido às célula

implantada. Com o processo em fluxo contínuo o próprio operador percebeu o

quanto o seu trabalho impacta no desempenho do processo como um todo.

Redução do estoque em processo em 50%: com a implantação do novo layout e

dos conceitos de produção enxuta os estoques em processo reduziram em 50%.

Aumento da satisfação dos funcionários: devido ao fato de terem sido trabalhados

também os processos de ergonomia, especialmente na realização dos setups, o

índice de satisfação dos funcionários aumentou.

Redução da falta de peças: a implantação de supermercados e de um sistema

puxado reduziu em mais de 90% o índice de falta de peças para o cliente.

Organização e melhoria do ambiente físico de trabalho: além de se otimizar o

espaço físico o ambiente de trabalho tornou-se mais agradável com a melhor

organização e limpeza das áreas.

Redução do espaço utilizado na produção em 40%: como mencionado

anteriormente ocorreu um grande ganho de área. Isso foi importante porque a

direção da empresa acreditava que estava faltando espaço físico.

Redução do número de estações de solda: inicialmente eram utilizadas 16 estações

de soldagem para fabricar os produtos. Com a reestruturação de layout e os

conceitos de produção enxuta implantadas esse total foi reduzido para 10 estações

de soldagem.

Finalmente, a figura 68 apresenta fotos da fábrica após a realização de todos os

eventos kaizens, com exceção do evento kaizen relacionado aos fornecedores que ficou a

cargo da empresa conduzir.

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

160

Figura 68 Fotos antes e depois da mudança de layout

Como mencionado, anteriormente, a fábrica possui duas plantas fabris. O estudo de

caso apresentado foi em relação à fábrica em Diadema. Quanto à fábrica em São Bernardo o

método foi aplicado de forma análoga e, portanto, não será apresentado neste trabalho.

7.5 Análise Geral.

Neste estudo de caso o modelo proposto de formação de layout mostrou-se eficiente.

Os resultados alcançados com a diminuição de movimentação, organização do fluxo de

produção, entre outros, demonstraram a eficiência do método. Cabe apenas ressaltar que, para

loops que não sejam bem comportados o trabalho de projeto do layout torna-se mais

complexo devido ao fato de não ser definido qual tipo de conceito de layout utilizar.

Em resumo, os resultados obtidos para as plantas de Diadema e São Bernardo foram:

Planta de Diadema:

o Racionalização do layout

Antes

Depois

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

161

o Liberação de uma área de 553m

Movimentação

o Redução de até 90%

Redução de lead time

o 56% Família A

o 80% Família B

o 76% Família C

o 84% Fabricação

Formação de células

o Redução dos tempos de troca

o Gestão Visual

o Aumento da produtividade em 80%

o Programação Puxada (Forn. – Fabricação – Montagem – Expedição –

Cliente)

Jateamento

o Aumento da produtividade

o Criação de Fluxo contínuo

Aproveitamento de mão-de-obra direta

o Aumento de 50%

o Diminuição do absenteísmo

Planta de São Bernardo

Movimentação

o Redução de 30%

Resultados gerais

o Propensão à mudança

o Organização da fábrica (5S)

Capítulo 7: Estudo de Caso: Empresa de Itens Soldados

162

 Melhoria da programação da produção

 Redução dos estoques em processo

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

163

CAPÍTULO 8

8. Estudo de caso: Empresa de Turbinas de Energia

Esse capítulo refere-se ao segundo estudo de caso, onde foi aplicado o modelo

propostos de projeto de layout.

8.1 Apresentação da empresa

A empresa onde foi aplicado o modelo encontra-se localizada no interior de São

Paulo. Os produtos fabricados consistem de turbinas para geração de energia, principalmente,

destinadas a usinas de cana-de-açúcar.

Os produtos fabricados são subdivididos basicamente em três grandes grupos: turbinas

pequenas, turbinas médias e turbinas de grande porte. A figura 69 apresenta alguns dos

produtos fabricados.

Figura 69 Exemplo de turbinas fabricadas na empresa

Modelo: BTE –(Grande)

Modelo: TMC (Média)

Modelo: TM FLEX – (Pequena)

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

164

Além da produção de turbinas novas de energia a empresa também dedica parte dos

seus recursos na manutenção anual das turbinas em operação nos clientes.

A seguir, será apresentada a aplicação do modelo de projeto de layout proposto com os

resultados alcançados.

8.2 Primeira Etapa – Levantamento da Situação Atual

Seguindo as etapas do método, inicialmente, foram identificadas as famílias de

produtos, mensurada a movimentação total e realizada uma análise crítica da situação inicial

da empresa. As atividades dessa primeira etapa do modelo são descritas, em detalhes, a

seguir. A numeração está de acordo com o modelo.

(1) Levantar os produtos fabricados.

A empresa realiza dois tipos de atividades, produção de turbinas novas e

reforma/manutenção de turbinas usadas (Service). Portanto, inicialmente foram realizadas

duas divisões macros para o projeto do layout.

Projeto do layout da fábrica para turbinas novas.

Projeto do layout da fábrica para Service.

A aplicação do método foi realizada para o setor de produção de turbinas novas.

(2) Definir os produtos Best Sellers.

Dentro do rol de turbinas fabricadas foram definidas três categorias de turbinas:

Turbinas Grandes.

Turbinas Médias.

Turbinas Pequenas.

As tabelas 15, 16 e 17 a seguir apresentam os modelos de turbinas fabricadas com as

respectivas demandas.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

165

Tabela 15 Demanda de turbinas pequenas

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 Total

TS 500 1 1 1 1 4 1 1 1 4 1 1 1 18

TG 320 1 1 1 3

40 ME 3 2 1 6

55 ME 10 8 1 1 5 25

70 ME 1 1 3 1 2 6 14

385 ME 1 1 3 9 14

Z 50 3 2 5

Z 80 0

TM FLEX 1000 2 4 1 10 2 4 4 2 2 31

TM FLEX 2000 2 5 4 3 2 3 1 1 2 1 2 2 2 1 1 32

TM FLEX 3000 1 1 2 2 2 1 1 10

TM 1000 4 1 5

TM 2000 1 1

TM 3000 1 1

TM 1000S 1 5 4 10

TM 3000S 1 3 1 1 1 7

Modelo Turb.

pequenas

2005

2006

2007

2008

A tabela acima apresenta a demanda dos modelos de turbinas pequenas distribuída ao

longo dos meses em um período de 4 anos. Deve-se ressaltar que todos os produtos são

fabricados make-to-order. Portanto, a demanda demonstrada acima se refere a uma demanda

concreta de turbinas e não a uma previsão.

Com base na tabela 15 pode-se constatar que os modelos TM Flex 1000 e 2000 são os

modelos com maior demanda.

Tabela 16 Demanda de turbinas médias

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 Total

TMC 5000 1 1 2

TMC 10000 1 3 4

TME 10000 1 1

TME 15000 1 1

TM 5000 1 1 1 1 1 5

TM 8000 1 1 1 3

TM 10000 1 1 1 1 1 2 1 1 9

TM 15000 2 2 1 1 2 1 1 1 1 12

TME 25000 1 1 1 3

TME 35000 1 1 1 1 2 1 2 9

TM 25000 1 1 1 1 4

TM 35000 1 1

TMC 15000 2 1 1 1 5

TMC 25000 1 1 2

TMC 35000 2 2 4

Modelo Turb.

Médias

2005

2006

2007

2008

A tabela 16 apresenta a demanda dos modelos de turbinas médias distribuída ao longo

dos meses em um período de 4 anos. Para os modelos de turbinas médias o modelo com maior

demanda é o TM15000.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

166

Tabela 17 Demanda de turbinas grandes

7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 Total

TM 50000 1 1

CT 32/40/50/85 1 1 1 1 1 2 7

BTE 50/63 1 1 1 3 6

TMC 3000 0

TME 5000 0

TS 1000 5 7 12

TS 1000P 1 3 4 1 1 10

TS 2000 1 4 1 1 7

85 ME 1 1

Z 63 1 1 1 3

Worthington 2 2

Modelo Turb.

Grandes

2005

2006

2007

2008

De forma análoga às tabelas anteriores, a tabela 17 apresenta a distribuição de

demanda de turbinas grandes ao longo dos meses em um período de 4 anos. Os modelos

TS1000 e TS1000P são os modelos de turbinas grandes com maior demanda a ser atendida.

Levando em consideração o volume produzido e o retorno financeiro à empresa as

seguintes turbinas foram classificadas como produtos best sellers.

Turbinas Pequenas: TS 500 – 55 ME – TM 1000S – TM FLEX1000

Turbinas Médias: TMC 10000 – TME 35000 – TMC 25000

Turbinas Grandes: 85ME – Z63ME – TS 1000P – TS 1000

Um ponto a se destacar, de forma semelhante ao que ocorreu ao primeiro estudo de

caso, considerou-se como sendo um ambiente de alta variedade de peças, devido à quantidade

de peças que formam cada produto.

(3) Identificar similaridades.

Muito embora os produtos sejam fabricados para atender necessidades específicas de

cada cliente, o que confere a cada turbina particularidades, pode-se identificar dois padrões de

similaridade:

Similaridade de produto: Neste caso, a similaridade refere-se ao tamanho dos produtos

fabricados.

Similaridade de processo: muito embora exista uma diversificação de processos

determinados grupos de turbinas compartilham processos semelhantes.

Em resumo, similaridade de processo e produto foram os critérios adotados para a

formação das famílias que será descrito a seguir.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

167

(4) Formar famílias de produtos com base nos princípios de similaridade adotados.

Tendo por base as similaridades de produtos e processos as turbinas foram divididas

em 3 famílias:

Família 1: Turbinas grandes.

Família 2: Turbinas médias.

Família 3: Turbinas pequenas.

Ou seja, as turbinas que pertencem à família 1 tem em comum a característica de

dimensão e similaridade de processo. Essas turbinas tem uma particularidade de ter uma

maior customização do que turbinas pequenas ou médias.

De forma análoga, as famílias 2 e 3 são compostas por turbinas com características

semelhantes de dimensão e processo.

(5) Identificar os produtos não Best Sellers que podem se encaixar nas famílias de Best

Sellers.

Inicialmente, devido à complexidade dos produtos, não foi realizada nenhuma

identificação de produtos não Best Sellers que pudessem ser alocados à família de produtos

Best Sellers.

(6) É necessário descer ao nível de componentes?

Muito embora tenha se conseguido dividir os produtos Best Sellers em 3 famílias

distintas, devido à complexidade do processo de fabricação foi necessário descer ao nível de

componentes para posteriormente se trabalhar a questão de layout.

Como mencionado na descrição do modelo de projeto de layout esse aprofundamento

a nível de componentes ocorre quando o produto apresenta uma estrutura bastante complexa,

como é o caso de uma turbina de energia.

Portanto, identificada a necessidade de se descer ao nível de componentes o próximo

passo foi identificar os componentes das turbinas e classificá-los em famílias.

(7) Identificar as famílias de componentes dentro das famílias de produtos Best Sellers

formadas.

Um ponto importante a se destacar é o fato de que embora as turbinas tenham

características distintas de projeto e de fabricação essas possuem uma certa similaridade

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

168

quanto aos componentes que as compõe. Por exemplo, toda turbina será composta por uma

carcaça, terá um conjunto mancais, terá um rotor, etc. O que irá ser alterado de uma turbina

para outra são as características de cada um desses componentes.

Portanto, com base nessa similaridade foram identificadas 7 famílias de componentes.

Essas famílias são descritas a seguir:

Família 1: Mancal, Bucha e Anel.

Família 2: Carcaça.

Família 3: Diafragma e Injetores.

Família 4: Rotor.

Família 5: Palhetas.

Família 6: Eixo Simples.

Família 7: Eixo Integrado.

Como mencionado anteriormente, tanto as turbinas grandes, médias ou pequenas serão

formadas por esses componentes. A única excessão refere-se às famílias 6 e 7. Turbinas

médias e pequenas são compostas pela família de eixos simples, ao passo que turbinas

grandes são compostas pela família de eixos integrados.

(8) Levantar o layout atual das instalações.

A empresa já possuía uma planta das instalações. Nesta etapa, portanto, realizou-se

uma atualização do layout das instalações fabris. A figura 70 apresenta o layout inicial da

fábrica.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

169

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

170

Figura 70 layout anterior do chão-de-fábrica

ÁREA

REBITADEIRAS

EXPEDIÇÃO

SUBCONJUNTOS

DIAFRAGMA

ÁREA

EXPANSÃO

ÁREA

EXPANSÃO

BALANCEAMENTO

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

ARMÁRIOS

MATÉRIA-PRIMA

DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

PRENSAS

TESTE

PARTÍCULA

JATO

Montagem

Expansão

Assist. redutores

Recebimento

Expedição

Montagem

Expedição

Usinagem Leve

Fabricação Palhetas

Usinagem Pesada

Fabricação mancais

Almoxarifado

Diafragma Rotor

Expansão

Expansão Expansão

Montagem

195 metros

90 metros

ÁREA

REBITADEIRAS

EXPEDIÇÃO

SUBCONJUNTOS

DIAFRAGMA

ÁREA

EXPANSÃO

ÁREA

EXPANSÃO

BALANCEAMENTO

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

ARMÁRIOS

MATÉRIA-PRIMA

DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

PRENSAS

TESTE

PARTÍCULA

JATO

Montagem

Expansão

Assist. redutores

Recebimento

Expedição

Montagem

Expedição

Usinagem Leve

Fabricação Palhetas

Usinagem Pesada

Fabricação mancais

Almoxarifado

Diafragma Rotor

Expansão

Expansão Expansão

Montagem

195 metros

90 metros

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

171

Como se pode observar no layout a fábrica possui de forma macro uma dimensão de

17550m

. Considerando que as peças e os produtos finais são de difícil movimentação, devido

ao peso e as dimensões, o layout torna-se num fator de impacto direto no desempenho dos

processos produtivos

No layout são apresentadas várias áreas de ampliação da fábrica. Essas áreas já

estavam sendo construídas antes do início do projeto e foram algumas delas foram concluídas

antes da finalização do mesmo.

Um ponto a se destacar é que a área identificada como Almoxarifado e Fabricação de

Palhetas possui como característica principal uma limitação de altura. Existe um mezanino

contendo salas de escritório que ficam na parte superior dessas áreas. Esse aspecto refletiu

diretamente na decisão de quais tipos de equipamentos poderiam ser alocados nesse local,

como será demonstrado posteriormente.

Por último, para a família de componentes Eixo Integrado os principais processos

ocorrem no setor destacado como Usinagem Pesada. A família Eixo Integrado tem seus

principais processos ocorrendo no setor de Usinagem Leve.A família de Carcaça também

possui seus principais processos no setor de Usinagem Pesada. Para finalizar, Injetores são

fabricados juntos com Diafragma e Buchas e Anéis junto com Mancais.

(9) Construir do Diagrama de Espaguete

Para cada uma das famílias de componentes apresentadas foi traçado o diagrama de

espaguete. A figura 71 apresenta, como um exemplo, o diagrama de espaguete da família de

Diafragma.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

172

Figura 71 Diagrama de Espaguete da família de Diafragama

ÁREA

REBITADEIRAS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

ARMÁRIOS

MATÉRIA-PRIMA

DISPOSITIVOSDISPOSITIVOS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

PRENSAS

TESTE

PARTÍCULA

EXPEDIÇÃO

SUBCONJUNTOS

ÁREA

EXPANSÃO

ÁREA

EXPANSÃO

BALANCEAMENTO

JATO

Trolers

MEZANINO

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

173

Como se pode observar existe uma grande movimentação da família de componentes

ao longo da fábrica. E como mencionado anteriormente, o problema se agrava devido às

dimensões das peças. Os principais desperdícios ou problemas identificados resultantes da

movimentação excessiva são:

1. Necessidade do uso de pontes rolantes: para a movimentação da peça dentro de um

mesmo setor são utilizadas pontes rolantes. Além da ponte rolante ter uma

velocidade de deslocamento baixa em muitos casos o operador necessita aguardar

(desperdício de espera) que outro operador termine de utilizar a ponte.

2. Utilização de trolers: como se pode observar na figura 76 existem dois trolers para

movimentação de peças entre setores. Isso deve-se ao fato de existir um mezanino

que torna inviável a passagem de peças de um setor ao outro utilizando somente a

ponte rolante. Com isso, existe um desperdício muito grande de tempo gasto com

atividades de transbordo, ou seja, pegar a peça com a ponte rolante, colocá-la no

troler, levar a peça até a outra área com o troler, identificar uma ponte rolante

disponível, retirar a peça com a ponte rolante do troler e movimentá-la para o local

de uso.

3. Utilização de empilhadeiras: de forma análoga à ponte rolante toda vez que é

necessário movimentar uma peça com empilhadeira primeiramente é necessário

identificar uma empilhadeira disponível. Com isso, muitas vezes, o operador e a

peça ficam muito tempo esperando por uma empilhadeira. Além desse desperdício,

em alguns casos a movimentação com empilhadeira pode causar danos à peça,

como riscos, amassados, etc. gerando a necessidade de retrabalho.

(10) Construir o mapa do fluxo de valor

Paralelamente, à atualização do layout das instalações físicas foi construído um mapa

de fluxo de valor da situação inicial da empresa para cada uma das famílias de turbinas. O

mapa apresentado na figura 72 refere-se à família de turbinas pequenas.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

174

Figura 72 Mapa do fluxo de valor da situação inicial para trubinas pequenas

Em uma análise prévia do mapa pode-se destacar os seguintes pontos:

Acúmulo de estoques ao longo do processo de produção.

Um distanciamento muito elevado entre o tempo de agregação de valor e o lead

time de fabricação.

O sistema de produção é todo baseado no envio de ordens de fabricação para os

postos de trabalho. Como existe uma grande quantidade de ordens de fabricação

em andamento no chão-de-fábrica ocorria uma dificuldade em priorizar a

produção.

(11) Quantificar as distâncias físicas percorridas

Para todas as famílias de componentes foram levantadas as distâncias que esses

percorriam ao longo do chão-de-fábrica. A tabela 18 apresenta as distâncias percorridas pelos

materiais, pessoas e o total percorrido.

Fabricação

Carcaça

Solda

Tubos

Alinhamento Montagem

Turbinas

Montagem

Tubulação

Pintura

Progr. Produção

MRP

Fabric.

Palhetas

Fabric.

Disco

Fabric.

Eixo

Montag.

Rotor

Corte

Fabric.

Diafragm

Fabric.

Manc. &

Anéis

Tubos

Curvas

Conexões

24 dias/mês

12 meses

P: 138 unid. = 77%

M: 39 unid. = 22%

G: 02 unid. = 1%

32h 64h 80h 32h

196h

9,3 d0 d0 d43,5 d12,5 d

I I I I I I

Clientes

Programa Semanal

Flange

Fundic.

Forja

Partes

Pequenas

LT= 91 days

VA= 16 days

Ordens Compra

Vendas.

Pedidos

Pequenas

Fabricação

Carcaça

Solda

Tubos

Alinhamento Montagem

Turbinas

Montagem

Tubulação

Pintura

Progr. Produção

MRP

Fabric.

Palhetas

Fabric.

Disco

Fabric.

Eixo

Montag.

Rotor

Corte

Fabric.

Diafragm

Fabric.

Manc. &

Anéis

Tubos

Curvas

Conexões

24 dias/mês

12 meses

P: 138 unid. = 77%

M: 39 unid. = 22%

G: 02 unid. = 1%

32h 64h 80h 32h

196h

9,3 d0 d0 d43,5 d12,5 d

I I I I I I

Clientes

Programa Semanal

Flange

Fundic.

Forja

Partes

Pequenas

LT= 91 days

VA= 16 days

Ordens Compra

Vendas.

Pedidos

Pequenas

Fabricação

Carcaça

Fabricação

Carcaça

Solda

Tubos

AlinhamentoAlinhamento Montagem

Turbinas

Montagem

Turbinas

Montagem

Tubulação

PinturaPintura

Progr. Produção

MRP

Progr. Produção

MRP

Fabric.

Palhetas

Fabric.

Palhetas

Fabric.

Disco

Fabric.

Disco

Fabric.

Eixo

Fabric.

Eixo

Montag.

Rotor

Montag.

Rotor

CorteCorte

Fabric.

Diafragm

Fabric.

Diafragm

Fabric.

Manc. &

Anéis

Fabric.

Manc. &

Anéis

Tubos

Curvas

Conexões

24 dias/mês

12 meses

P: 138 unid. = 77%

M: 39 unid. = 22%

G: 02 unid. = 1%

32h 64h 80h 32h

196h

9,3 d0 d0 d43,5 d12,5 d

I I I I I I

ClientesClientes

Programa Semanal

Flange

Fundic.

Forja

Partes

Pequenas

LT= 91 days

VA= 16 days

Ordens Compra

Vendas. Vendas.

Pedidos

Pequenas

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

175

Tabela 18 Movimentação de peças

Família de

Componentes

Movimentação de

Peças (metros)

Movimentação de

pessoas (metros)

Total

(metros)

Mancal, Bucha e Anel 80 160 240

Carcaça 675 1350 2025

Diafragma e Injetores 1035 2070 3105

Rotor 930 1860 2790

Palhetas 110 220 330

Eixo Integrado 1550 3100 4650

Eixo Simples 930 1860 2790

Total 5310 10620 15930

Deve-se destacar que a movimentação de pessoas é normalmente considerada como

cerca do dobro da movimentação de materiais. Considera-se neste caso, que o operador leva a

peça para o próximo posto de trabalho e depois retorna ao seu posto de trabalho.

(12) Analisar a Situação Atual (Inicial)

Uma análise da situação inicial com base no MFV, nos diagramas de espaguete e na

quantificação da movimentação de componentes demonstrou:

Lead time elevado de produção em comparação com o tempo de agregação de

valor: para a família de turbinas pequenas o lead time de produção é da ordem de

91 dias ao passo que o tempo de agregação de valor é de 16 dias, ou seja, apenas

em 17,5 % de todo tempo de fabricação está sendo agregado valor ao produto.

Deve-se destacar ainda que como agregação de valor estão sendo considerados os

tempos de ciclo das operações. Por exemplo, na fabricação de carcaças está sendo

consideradas 196 horas de agregação de valor, quando na verdade, existem ainda

muitas operações realizadas internamente nesse processo que são desperdícios e

não agregam valor ao produto.

Grandes acúmulos de estoques ao longo do processo: somando-se os intervalos de

tempos entre os processos, fruto dos estoques, tem-se um total de 65,3 dias de

peças/componentes/turbinas parados.

Movimentação excessiva de peças: de uma forma geral para a fabricação de uma

turbina existe uma movimentação total de produto e operadores da ordem de

16Km. Cabe ressaltar novamente que os componentes e os produtos finais, devido

às suas dimensões e o peso, necessitam em sua grande maioria de equipamentos

especiais para transporte como pontes rolantes, trolers e empilhadeiras. E como

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

176

mencionado anteriormente existe uma série de problemas e desperdícios inerentes

ao transporte.

Falta de visibilidade entre os processos produtivos devido às distâncias físicas:

com o distanciamento dos processos produtivos e também a falta de um sistema de

comunicação entre áreas, existe uma dificuldade muito grande na definição das

prioridades de fabricação em cada setor. Em muitos casos, as áreas priorizam

componentes que não são necessários naquele momento devido à falta de visão de

qual a real necessidade do processo posterior. Esse é um dos fatores que gera o

desperdício de falta e sobra de peças na fábrica.

Utilização do layout funcional: alguns setores como difragma, rotor, carcaças estão

organizados de forma funcional. Como analisado em capítulo anterior desse

trabalho o layout funcional é um layout bastante ineficiente gerando grande

movimentação, dificultando o fluxo contínuo de peças, etc.

Não existência de fluxo contínuo em nenhuma etapa do processo: do mapa do

fluxo de valor pode-se observar que o material não flui em nenhum momento

durante todo o processo de fabricação. Existem inúmeros pontos que o material

pára gerando estoques. Esses estoques além de onerar o lead time representam

também capital parado entre os processos.

Excessivo cruzamento de fluxos de componentes no chão-de-fábrica: devido à

grande movimentação de componentes e produtos existe um cruzamento muito

grande de fluxos. As conseqüências imediatas desse aspecto, observada na fábrica,

são empilhadeiras aguardando trolers serem movimentados para essas poderem

passar com outros produtos e vice-versa; empilhadeiras aguardando pontes

rolantes movimentarem turbinas ao longo de corredores e vice-versa; e

empilhadeiras aguardando empilhadeiras movimentares produtos.

8.3 Segunda Etapa – Projeto da Situação Futura (Novo layout)

Após a análise da situação inicial passou-se à segunda etapa do modelo, ou seja, o

projeto da situação futura. A seguir serão descritas as atividades realizadas nessa etapa.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

177

(13) Construir o MFV da Situação Futura.

Com base na análise realizada no MFV da situação inicial foi projetado um mapa do

fluxo de valor da situação futura. O mapa projetado da família de turbinas pequenas é

apresentado na figura 73 a seguir.

Figura 73 Mapa do fluxo de valor da situação futura de turbinas pequenas

Uma análise comparativa entre o mapa da situação inicial e o mapa projetado e dos

diagramas de espaguete demonstrou a possibilidade de se:

Reduzir o lead time de produção de 91 dias para 25 dias: a diminuição do lead

time de produção está correlacionada principalmente com a redução dos estoques

entre os processos. Além disso, projetou-se também a possibilidade de reduzir

alguns tempos de ciclo, como no caso da família de carcaças de 196 horas para 39

Fabrica

Carca

Alinhamento

Montagem

Turbinas

Montag

Tubula

ão

Pintura

Plan

Produ

ão

MRP

Fabric

Eixo

Fabric

Disco

Fabric

Palheta

Fabric

Diafragma

Fabric

Manc

Aneis

24 dias/mês

12 meses

16 h/dia

S: 138 unidades

32h

64h

80h

32h

39 h

5 d

1 d

Clientes

Programa Semanal

Fundi

Forja

Partes

Pequenas

LT= 25 dias

VA= 16 dias

Ordens Compra

Vendas

Pedidos

Solda

Tubos

Corte

Tubos,

Curvas e

Conexões

Flanges

Montagem

Rotor

1 d

Perfis

is (internos

e externos)

Comprar

Chapa

Desenvolver

fornecedores

para an

Barra

forjada

Barra

Subconjuntos Subconjuntos

Corpos de

mancais

Corpos de

mancais

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

178

horas. Essa redução mostrou-se factível porque durante o processo de fabricação

de carcaças essas ficavam muito tempo aguardando a disponibilidade das

máquinas de usinagem. Portanto, uma melhor programação e controle das carcaças

nos centros de usinagem foi uma das ações projetadas para a redução do lead time.

Eliminar inúmeros pontos de estoque em processo: muitos dos pontos de estoque

em processo era fruto do sistema de distribuição e priorização de ordens de

produção. A implantação de supermercados e de um sistema puxado mostrou-se

como um meio de redução dos estoques em processo.

Estabelecer fluxo contínuo em alguns pontos do processo: como será apresentado

posteriormente, em algumas áreas específicas foi possível até mesmo criar células

com fluxo unitário de peças.

Implantar supermercados: seguindo a metodologia de Rother e Shook (1999) a

implantação de supermercados foi utilizada onde não era possível criar um fluxo

contínuo.

Melhorar a gestão visual do chão-de-fábrica. Um dos pontos que foi levantado

durante o mapeamento foi a falta de visibilidade dos gestores sobre o status de

cada família de componentes ou mesmo de turbinas. Portanto, a gestão visual foi

colocada como uma ferramenta para eliminar essa falta de visibilidade.

Estabelecer fluxos de produção melhor organizados, evitando ao máximo o

cruzamento de fluxos de componentes: a observação dos diagramas de espaguete

mostrou que existiam um fluxo caótico de peças pela fábrica. Portanto, esse

aspecto mostrou-se como um importante ponto de melhoria.

(14) Identificar no MFV os loops de implantação e escolha de um loop.

Foram identificados 7 loops de implantação. Esses loops foram definidos com base

nas famílias de componentes. A figura 74 a seguir apresenta os loops de implantação.

Pode-se observar que existem partes do mapa que não foram contemplados nos loops.

Primeiramente, isso ocorreu porque se entendeu que os processos que continham as famílias

de componentes eram os processos críticos a serem inicialmente alterados.Os demais

processos do mapa não contemplados nos loops ficaram para serem desenvolvidos e

implantados posteriormente..

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

179

Fabricaç.

Carcaça

Alinhamento Montagem

Turbinas

Montag.

Tubulação

Pintura

Plan Produção

MRP

Fabric.

Eixo

Fabric.

Disco

Fabric.

Palheta

Fabric.

Diafragma

Fabric

Mancais

Ane e Bu

24 dias/mês

12 meses

16 h/dia

S: 138 unidades

32h 64h 80h 32h

39 h

5 d1 d1 d1 d

Clientes

Programa Semanal

Fundiç

Forja

Partes

Pequenas

LT= 25 dias

VA= 16 dias

Ordens Compra

Vendas

Pedidos

Solda

Tubos

Corte

Tubos,

Curvas e

Conexões

Flanges

Montagem

Rotor

1 d

Perfis

Anéis (internos

e externos)

Comprar

Chapa

Desenvolver

fornecedores

para anéis

Barra

forjada

Barra

Subconjuntos

Corpos de

mancais

Figura 74 MFV futuro com os loops de implantação em destaque

. O primeiro loop selecionado para análise foi o loop de mancais, buchas e anéis (loop

1). Entre alguns dos problemas identificados neste loop, relacionado ao layout pode-se

destacar:

Equipamentos distribuídos de forma a não permitir a existência de um fluxo

organizado de peças.

Falta de localização de locais para posicionamento dos estoques.

Excesso de movimentação de peças.

(15) Verificar o comportamento do loop.

O loop selecionado foi classificado como bem-comportado. As características que o

levaram a essa classificação estão de acordo com a tabela A do modelo de projeto de layout,

ou seja:

Os tempos de ciclo de um mesmo item são semelhantes.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

180

Existe a possibilidade de se estabelecer um fluxo unidirecional.

O processo possuía uma alta confiabilidade.

Não existiam equipamentos que necessitassem ser compartilhados com outras

famílias.

A demanda era alta pois todas as turbinas necessitavam da fabricação de mancais.

Portanto, com base nessa análise pode-se classificar o loop como sendo um loop bem

comportado.

(16) Analisar de capacidade com base no conceito de Takt Time.

O loop selecionado é composto de 3 tipos de peças: mancais, buchas e anéis. Para esse

loop o projeto do layout foi realizado com base no fluxo de produção de mancais. Isso devido

ao fato dos mancais serem os itens de maior complexidade de fabricação e também por serem

os mais representativos em termos de custo. Em resumo, pode-se afirmar que os mancais são

os itens classe A dentro desse loop.

Neste caso, como o projeto estava sendo realizado em função dos mancais estimou-se

um tempo de utilização de máquina de 30% para a fabricação dos principais mancais. Os 70%

do tempo restante ficou disponível para a produção de buchas, anéis e mancais sob

encomenda. Para a definição dessas porcentagens de tempo foram utilizados os históricos de

demanda e tempo de produção das peças.

Definidas as taxas de ocupação passou-se ao cálculo do takt, como é mostrado a

seguir:

Takt Time =Tempo disponível / Demanda

Tempo disponível: tempo disponível em um determinado período para fabricar determinada

peça.

Demanda: demanda da peça no período em análise.

Tempo disponível = D . H . E . U

D= dias úteis trabalhados no período.

H= horas trabalhadas por turno.

E= índice de eficiência

U = tempo de utilização de máquina para a peça em análise

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

181

Takt Time = (20 x 8 x 60 x 0,9 x 0,3) / 75 = 35 minutos.

20 – Corresponde aos dias úteis de trabalho.

08 – Corresponde ao número de horas trabalhadas por turno.

60 – Corresponde ao fator de conversão do tempo para minutos.

0,9 – Corresponde ao índice de eficiência.

75 – Corresponde à demanda no período

0,3 – Tempo de utilização

Neste caso converteu-se o takt time para minutos porque era mais fácil trabalhar com o

valor 35 minutos do que 0,58 horas.

Portanto, quando a área estiver fabricando mancais para o supermercado esta deve ter

um ritmo de produção de um mancal a cada 35 minutos.

Após a definição do takt time passou-se à análise dos processos para buscar-se

identificar os processos com tempo de fabricação acima do tempo takt. As atividades que

compõe o processo de fabricação dos mancais com os respectivos tempos de processo são

apresentados na tabela 19 a seguir:

Tabela 19 Comparativo entre o takt time e os tempos de operação

Macro Processo Operações do Macro Processo Tempo (min) Takt time (min) Verificação

Estanhar 18 OK

Preparar 70 NÃO OK

Encher 18 OK

Facear 15 OK

LP e ajuste 15 OK

Contrapinar 25 OK

Usinar 70 NÃO OK

Traçar/furar 60 NÃO OK

Ajustagem Rebarbar 120 NÃO OK

Enchimento

Preparação

Usinagem

Na tabela 19 a coluna Verificação indica se o processo atende ou não ao takt. Os

processos que atendem ao takt são marcados como “OK” e os que não atendem como “NÃO

OK”. Portanto, pode-se notar facilmente que quatro atividades necessitam de aumento de

capacidade: Preparação, Usinagem, Traçagem e Rebarbação.

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

Projetar o

módulo do

loop indicando

os elementos

restritivos e

segmentando

as células

através dos

pulmões

intermediários/

supermercados

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

Fixar o

módulo

projetado

como um

building

block

O módulo

projetado é

satisfatório

NÃO

O módulo

projetado é

satisfatório

NÃO

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

182

(17) Dimensionar a quantidade de recursos para o loop.

O gráfico da figura 75, mostra de forma simples os processos nos quais o tempo de

operação excede o takt time.

100

120

140

Figura 75 gráfico comparativo entre os tempos de processo e o takt antes do balanceamento das operações

Para se conseguir balancear as operações foram tomadas as seguintes ações:

Operação de Preparação: por ser uma operação manual, foi inserido mais um

operador.

Operação de Usinagem: para realizar essa operação era utilizado somente um torno

mecânico convencional. Neste caso, a empresa adquiriu um torno CNC para

conseguir alcançar o takt time projetado.

Operação de traçagem e furação: com a aquisição de um torno CNC, os mancais

fabricados neste torno não precisaram mais sofrer as operações de traçagem e

furação. Essas operações ficaram restritas a mancais que sofriam operação no

torno mecânico. Portanto, com isso conseguiu-se chegar ao tempo takt requerido.

Operação de rebarbação: de forma semelhante à operação de preparação, por ser

uma operação manual, foi inserido mais um operador.

O gráfico com os tempos de processo melhor balanceados é apresentado na figura 76 a

seguir.

Takt time = 35 min

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

183

Figura 76 gráfico comparativo entre os tempos de processo e o takt.após o balanceamento das operações

Pode-se observar no gráfico pontos de desnivelamento. Mas isso se deveu a características

do próprio processo. Além disso, a preocupação inicial foi reorganizar os processos de forma

a atingir o takt. Para os itens que não foram colocados em kanban esta mesma análise de

capacidade foi realizada.

(18) Dimensionar espaço para estoques e supermercados de Produto Acabado.

Os supermercados foram dimensionados de acordo com a demanda mensal de

mancais. A figura 77 apresenta a quantidade dimensionada para o supermercado de mancais.

A figura 78 apresenta a quantidade dimensionada para o supermercado de buchas e a figura

79 apresenta a quantidade dimensionada para os modelos de anéis.

Convertendo essas peças em área ocupada foi necessário reservar um espaço de 10 m

para comportar esses 3 supermercados.

Takt time = 35 min

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

184

MODELOS DE MANCAIS

TAMANHO

SUPERMERCADO

MODELOS DE MANCAIS

TAMANHO

SUPERMERCADO

55ME / 70ME - MANCAL RADIAL

C600 - MANCAL RADIAL AXIAL DE ESCORA

70ME - CORPO MANCAL RADIAL AXIAL - 70/55ME

C600 - MANCAL RADIAL

Z50M / Z63M - MANCAL RADIAL DN 80

55CE - MANCAL RADIAL

TM3000S / TM3000FLEX - MANCAL RADIAL - TM 3000

TS 500 - MANCAL RADIAL

Z50M / Z63M - MANCAL RADIAL AXIAL

TMFLEX1000 - MANCAL RADIAL DN70 (POSTERIOR)

55ME - CONJUNTO MANCAL RADIAL AXIAL (ANTI HORARIO) 70/55ME

TMFLEX1000 - MANCAL RADIAL AXIAL DN60 (ANTERIOR)

385ME - MANCAL RADIAL - 385 ME

70CE - MANCAL RADIAL - 70 CE

385ME - MANCAL RADIAL AXIAL (ANTI-HORARIO) 385ME

Z50/63/80 - MANCAL RADIAL AXIAL

TM1000S - MANCAL RADIAL (QUADRILOBULAR) TM 1000

70CE - MANCAL RADIAL AXIAL

Z50/63/80 - MANCAL RADIAL - DN80

Z80 - MANCAL RADIAL DN 90 (POSTERIOR)

ME40 - MANCAL RADIAL AXIAL (QUADILOBULAR)

C500 - MANCAL RADIAL

TMFLEX2000 - MANCAL RADIAL - TS 2000

Z80ME - MANCAL RADIAL PASTILHADO

TM1000S - MANCAL RADIAL AXIAL (QUADRILOBULAR) TM 1000

TM2000 - MANCAL RADIAL QUADRILOBULAR TM2000

Z50/63/80 - MANCAL RADIAL

TM2000 - MANCAL RADIAL QUADRILOBULAR TM2000

TMFLEX2000 - MANCAL RADIAL AXIAL - TM FLEX

Z80 ME - MANCAL RADIAL AXIAL PASTILHADO

ME40 - MANCAL RADIAL (QUADRILOBULAR)

U50 - MANCAL RADIAL PERFIL MFG

TS1000 - MANCAL RADIAL TS 1000

C500 - MANCAL DE ESCORA

C600 - MANCAL RADIAL

GT63 - MANCAL RADIAL EIXO DE ALTA

TM3000S - CORPO MANCAL RADIAL AXIAL - TM 3000

40CE - MANCAL RADIAL AXIAL

TM 5000 - MANCAL RADIAL

Z80 - MANCAL RADIAL AXIAL

40CE - MANCAL RADIAL

C500 - MANCAL RADIAL

C700 - MANCAL RADIAL

C700 - MANCAL RADIAL AXIAL DE ESCORA

55CE - MANCAL RADIAL AXIAL

U50 - MANCAL RADIAL PERFIL MFG

C600 - MANCAL RADIAL

U50 - MANCAL RADIAL AXIAL

85CE - MANCAL RADIAL AXIAL (CJ)

85CE - MANCAL RADIAL AXIAL

C700 - MANCAL RADIAL DN 150 C 700T

Figura 77 tamanho do supermercado de mancais

MODELOS DE BUCHAS

TAMANHO

SUPERMERCADO

MODELOS DE BUCHAS

TAMANHO

SUPERMERCADO

55ME / 70ME - Bucha ranhurada anterior labirinto

40ME - Bucha ranhurada compensação

70ME - Bucha ranhurada compensação

85ME - Bucha labirinto compensação

TM1000S /TM1000 / TM2000 - Bucha labirinto

TMFLEX2000 - Bucha ranhurada compensação

385ME / 85ME - Bucha ranhurada

Z50M / Z63M - Bucha labirinto anterior e posterior

TM3000S - Bucha ranhurada

TMFLEX1000 - Bucha ranhurada posterior e anterior

TM3000ES - Bucha labirinto

CE40 - Bucha labirinto ant/post

Z50/63/80 - Bucha ranhurada compensação

TM15000A / TM8000 - Bucha compensação (materia prima)

TM1000S - Bucha ranhurada compensação

TM3000ES - Bucha labirinto compesação

Z50M/63M/80M - Bucha labirinto 5 pontas

TMFLEX1000 - Bucha ranhurada

TS1000 - Bucha ranhurada anterior posterior TS1000

TMFLEX1000 - Bucha ranhurada compensação

Z50M/63M/80M - Bucha labirinto 5 pontas

TM3000S - Bucha ranhurada compensação

TM3000 - Bucha labirinto compensação

TM3000S - Bucha compensação - TM 3000

TMFLEX2000 - Bucha labirinto

TM15000 - Bucha de compensação (materia prima)

TS500 - Bucha ranhurada anterior posterior TS500

TMFLEX3000 - Bucha ranhurada

ME40 - Bucha labirinto

TMFLEX3000 - Bucha ranhurada compensação

TM15000A / TM8000 - Bucha ranhurada ant post (materia prima)

Figura 78 tamanho do supermercado de buchas

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

185

MODELOS DE ANÉIS

TAMANHO

SUPERMERCADO

MODELOS DE ANÉIS

TAMANHO

SUPERMERCADO

Z50M - Anel de vedação de oleo

385ME - Anel de vedação espaçadores

TMFLEX1000 / TMFLEX 2000 / 40ME / TM2000 - Anel de vedação de oleo posterior interior

385ME - Anel de vedação de oleo defletor

TMFLEX1000 / TMFLEX2000 / 40ME / TM2000 - Anel de vedação de oleo

C600 - Anel de vedação de alta

55ME - Anel de vedação de oleo

TM5000 - Anel de vedação post externo

70ME - Anel de vedação

TM3000S / TMFLEX3000 / TM3000 - Anel de vedação de oleo anterior

TMFLEX2000 / 40ME / TM2000 - Anel de vedação de oleo anterior

85ME - Anel de vedação

385ME - Anel de vedação de oleo

TM8000 - Anel de vedação de oleo anterior

TM1000S / TS1000 - Anel de vedação de oleo

TM5000 - Anel de vedação anterior

55ME - Anel de vedação de oleo defletor (complemento)

TM1000S / TM1000 - Anel de vedação de oleo posterior interior

TS500 - Anel de vedação

TM5000 - Anel de vedação post int

Z50M/63M/80M - Anel de vedação de oleo com encaixe ext

C700 - Anel de vedação de alta

TM1000S / TM1000 - Anel de vedação de oleo anterior

Equipe - Anel de vedação equipe diam 65mm

TS500 - Anel de vedação

C500 - Anel de vedação de alta

TM3000S / TMFLEX3000 / TM3000 - Anel de vedação de oleo posterior interior

Equipe - Anel de vedação equipe diam 50mm

TM3000S / TMFLEX3000 / TM3000- Anel de vedação de oleo posterior externo

Equipe - Anel de vedação equipe diam 70mm

55CE - Anel de vedação de oleo

TM25000A - Anel de vedaçao de oleo

40CE - Anel de vedação de oleo

Z80 - Anel de vedação de oleo

Figura 79 tamanho do supermercado de anéis

(19) Verificar a possibilidade de fazer FIFO sem estoques intermediários

A análise do fluxo de processo mostrou a necessidade da existência de um ponto de

supermercado e um pulmão de peças interno ao processo. A figura 80 apresenta de maneira

macro uma representação esquemática dos pontos de pulmão e supermercado ao longo do

processo.

Figura 80 Pontos de pulmão e supermercado

O ponto 1 representa um ponto de pulmão de peças. Ou seja, neste caso em particular,

o processo de Enchimento (o qual compreende três atividades: Preparar, Estanhar e Encher)

opera em dois turnos ao passo que o processo de Preparação opera em um turno. Durante o

período em que o processo de Preparação não está sendo realizado acumulam-se peças

geradas pelo processo de Enchimento. Quando o processo de Preparação inicia suas

atividades esse consome as peças acumuladas e as peças produzidas naquele turno pelo

processo de Enchimento.

O ponto 2 representa um supermercado o qual é controlado por um sistema kanban.

ENCHIMENTO

PREPARAÇÃO

USINAGEM

AJUSTAGEM

FIFO

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

186

Portanto, de acordo com a situação futura projetada não foi possível estabelecer um

fluxo contínuo sem estoques intermediários. Logo, foi necessário que o layout contemplasse

espaços para esses pontos de supermercados e pulmões de peças.

Entre os motivos que levaram à não possibilidade de se criar um fluxo contínuo sem

estoques intermediários pode-se citar: As restrições de processo (necessidade do torno

mecânico criar um “pega” nas peças para o torno CNC); e a necessidade de se criar um

pulmão de peças antes do processo de preparação para que esse não ficasse no início do turno

sem trabalho a realizar.

(23) Localizar dimensionar espaços para os pulmões de peças.

Neste caso, como não foi possível fazer um fluxo contínuo sem estoques

intermediários partiu-se para o passo 23 do método, dimensionamento e localização dos

pontos de supermercados.

Diferentemente da maioria dos demais componentes da turbina os mancais são peças

pequenas. Portanto, para armazenar as peças depois do processo de Enchimento e depois do

processo de Preparação foram projetadas duas prateleiras. A figura 81 apresenta uma foto da

prateleira projetada com alguns mancais. Essa prateleira corresponde ao supermercado de

mancais antes do processo de Usinagem.

Figura 81 Prateleira para armazenamento de peças

A figura 81 apresenta as demarcações que delimitam o máximo de peças

possíveis no supermercado. Ou seja, dessa forma, um excesso de estoque no processo é

rapidamente detectado porque não existe espaço físico disponível no layout para

comportar excessos de peças além da quantidade máxima projetada para o supermercado.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

187

(24) Projetar o módulo do loop indicando os elementos restritivos e os pontos de

supermercados/pulmões.

Na concepção do layout foi utilizado o conceito de células de fabricação. Embora não

tenha se conseguido estabelecer um fluxo contínuo ao longo de todo o processo de fabricação

de mancais em alguns pontos isso foi possível.

A figura 82 apresenta em detalhes o layout inicial do setor de mancais com o fluxo

padrão dos principais modelos de mancais.

Figura 82 Layout inicial em detalhes do setor de mancais

Entre os principais problemas identificados no processo pode-se destacar:

Fluxo não organizado: como se pode observar o fluxo de processo é bastante

complicado com inúmeros pontos de refluxo e cruzamento de fluxo.

Excesso de movimentação: devido ao fluxo as peças e operadores terminam

por percorrer uma distância muito grande para serem fabricadas.

Falta de local definido para o material em processo: não há local definido para

armazenar os mancais em fabricação.

Quanto aos elementos restritivos neste caso não foi identificado nenhum equipamento

que não poderia ser movimentado para um novo local ou qualquer restrição do prédio quanto

à pontes rolantes.

Após a análise da situação atual passou-se ao projeto da situação futura. Alguns pontos

levados em consideração na construção do novo layout foram:

Organização dos equipamentos de forma a permitir um fluxo unidirecional.

Organização dos tornos mecânicos de forma que no futuro, com a estabilização e

balanceamento do processo, um único operador pudesse operar os dois

equipamentos.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

188

Delimitação das áreas de supermercados e pontos de pulmão de peças.

A figura 83 apresenta o layout projetado para esta família.

Figura 83 Layout projetado para a família de mancais

Analisando o layout formulado pode-se observar um fluxo unidirecional e menos caótico

do que no layout inicial. Além disso, pode-se observar claramente a área de pulmão de peças

para os materiais que ainda estão em processo e sofrerão operação nos dois tornos. E, como

mencionado anteriormente, os tornos ficaram próximos de forma que no futuro um único

operador possa operar os dois equipamentos.

Além disso, a última etapa do processo, a etapa de acabamento e verificação dos maçais,

buchas e anéis, era realizada em uma bancada distante dos locais de produção, no final do

prédio, como pode ser observado no layout inicial. No layout projetado essa bancada ficou

próximo do torno CNC. O maior ganho obtido com essa aproximação foi a gestão visual do

status das peças. Com as operações de acabamento e inspeção sendo realizadas distantes do

último processo de fabricação perdia-se facilmente a noção de prioridade das peças. Ao

aproximar-se a bancada da área tornou-se mais simples aos operadores e aos gestores

priorizarem as peças urgentes.

(25) Fixar o módulo projetado como um building block.

Finalizado o projeto do layout este foi fixado como um building block para ser

avaliado pela equipe de projeto.

(22) O módulo projetado é satisfatório?

Uma análise do building block projetado demonstrou:

Redução da movimentação de 240 metros para 60 metros.

Pulmão de mancais semi-acabados

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

189

Melhoria da organização do espaço físico com demarcação de áreas de pulmões de

peças.

Redução da área utilizada.

Organização do fluxo de processo (eliminação do cruzamento de fluxos).

Portanto, o loop projetado foi classificado como satisfatório. Com isso, passou-se a

etapa de projeto do próximo loop.

Esse processo de projeto dos loops foi realizado para todas as famílias de componentes

identificadas. O diagrama de espaguete da situação inicial e o diagrama de espaguete dos

layouts projetados são apresentados no apêndice 1.

(33) Retirar do layout todas máquinas e equipamentos deixando apenas os elementos

restritivos.

A figura 84 apresenta o layout da fábrica apenas com os elementos restritivos

identificados anteriormente na definição dos building blocks.

Figura 84 Elementos restritivos identificados

CENTROS DE

USINAGEM

LAVADOR DE

PEÇAS

PINTURA

JATO DE

GRANALHA

BALANCEAMENTO

MEZANINOS

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

190

(34) Verificar se existem componentes não best sellers que possam compartilhar famílias

de componentes best sellers.

Os demais componentes não best sellers foram distribuídos pelas famílias de best

sellers. Como mencionado anteriormente, no projeto dos módulos foi considerado uma parte

do tempo disponível para a fabricação dos itens não best sellers. Apenas para os itens não best

sellers da Usinagem Leve foi desenvolvido um layout de mini-fábrica, como será apresentado

a seguir.

(39) Projetar mini-fábrica para os produtos/componentes restantes. Utilizar conceito de

layout funcional privilegiando os fluxos.

Na Usinagem leve ocorre dois fluxos principais. O fluxo do Eixo Simples (Item best

seller) e demais componentes não best sellers.

Para o projeto do layout foi utilizado o conceito de mini-fábrica. Neste caso a mini-

fábrica de Usinagem Leve foi particionada em duas seções. Seção 1, com os equipamentos

organizados seqüencialmente de forma a promover um fluxo unidirecional para o eixo

simples. E a seção 2, com os equipamentos dispostos de maneira funcional. A figura 85

apresenta o layout projetado com o macro fluxo dos itens.

Figura 85 Mini-fábrica de usinagem

Como se pode observar na figura 85 a mini-fábrica ficou particionada em duas seções

principais. Deve-se apenas destacar que embora os equipamentos estejam dispostos na

seqüência de processamento do eixo simples não foi possível estabelecer um fluxo contínuo e

EIXO SIMPLES

DEMAIS ITENS

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

191

unitário de peças, principalmente, devido à discrepância entre os tempos de processamento

nas diversas operações.

(40) Fixar o building block projetado.

O building block gerado foi considerado satisfatório e fixado.

(41) Alocar os building blocks com base nos elementos restritivos.

Gerado os layouts individuais de cada building block foi iniciada a atividade de

alocação dos building blocks com base nos elementos restritivos já apresentados. A figura 86

apresenta a distribuição dos building blocks projetados.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

192

Figura 86 Distribuição dos building blocks

MONTAGEM

TURBINAS

EXÓTICAS

ROTOR

DIAFRAGMA

E INJETOR

PALHETAS

EIXO SIMPLES

CARCAÇAS

EIXO

INTEGRADO

MANCAIS

SERVICE

MONTAGEM TUBULAÇÃO

MONTAGEM TURBINAS

ÁREA DE ESCAPE

EXPEDIÇÃO

CARCAÇAS

EXPEDIÇÃO

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

193

A distribuição dos building blocks foi realizada de acordo com o fluxo de materiais e

os elementos restritivos. O local onde foi alocado Diafragmas e Injetores e Palhetas não

permitia que equipamentos de grande porte pudessem ser alocados neste local devido à

restrição de altura do prédio. Existe um mezanino que comporta os departamentos de

Engenharia, Controle da Produção e salas de treinamento que se encontram alocados em um

piso superior nesta região. Portanto, equipamentos de grande porte e principalmente, de altura

elevada, não puderam ser alocados neste local.

A alocação das carcaças no ponto identificado deve-se ao fato dos equipamentos de

usinagem de carcaça terem sido identificados como elementos restritivos e não puderam ser

movimentados. Com isso, as operações realizadas na carcaça, antes da montagem, foram

condensadas na área apresentada.

Um ponto a se destacar, devido ao aumento da demanda, e da conseqüente

necessidade de usinagem de carcaças em outras empresas devido à falta de capacidade de

produção, foram adquiridos dois centros de Usinagem de dimensões gerais de 17m x 8 m. Por

isso, existiu uma necessidade de realizar as primeiras operações de fabricação da carcaça no

barracão ao lado.

Um outro ponto a se destacar é a montagem de turbinas exóticas (turbinas especiais de

proporções maiores do que as turbinas classificadas como grandes). Algumas turbinas

possuem dimensões que excedem a capacidade atual do peso que o piso suporta. Por isso, foi

necessário construir uma área específica para a montagem de turbinas exóticas.

(42) Fazer Diagrama de Espaguete entre os buildings blocks.

A figura 87 apresenta o fluxo macro entre os building blocks formados.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

194

Figura 87 Diagrama de Espaguete entre os building blocks

MANDRILHAR/REBAIXAR

FURADEIRA

RADIAL

SALA

CONTROLE

APROVISIONAMENTO

DISCOS E

PALHETAS

EMPALHETAMENTO

EIXOS

GRANDES

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

KITS

REVERSOR

KITS PORTA

PALHETAS

ENCAMISAR

CALANDRAR

FITA

APROVISIONAMENTO

EIXOS

PEQUENOS

3 4

1718

2021

BASE

REBITADEIRAS

Banc.

Torno

Banc.

Torno

Banc.

Fresa

Peças Diafragma

GHT6 - TORNO

ESTIMATIVA DE

ENTREGA 05/2008

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

M10

M3 M4

M8 M9

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

COMPONENTES

EXPEDIÇÃO

COMPONENTES

EXPEDIÇÃO

MONTAGEM TURBINAS EXÓTICAS

PINTURA

MONTAGEM TURBINAS EXÓTICAS

REBARBAR

MONTAR (SUP + INF)

CONTATO

MONTAGEM TURBINAS PEQUENAS/MÉDIAS/GRANDES

MONTAGEM TUBULAÇÃO DAS TURBINAS

BOX 1 BOX 3 BOX 5 BOX 7 BOX 9 BOX 11 BOX 13 BOX 15 BOX 17 BOX 19 BOX 21 BOX 23 BOX 25

BOX ESPECIAL 1

BOX 2 BOX4 BOX 6 BOX 8 BOX 10 BOX 12 BOX 14 BOX 16 BOX 18 BOX 20 BOX 22

BOX ESPECIAL 2

BOX ESPECIAL 3

BOX ESPECIAL 4

ÁREA DE ESCAPE

EXPEDIÇÃO

ÁREA DE ESCAPE

COMPONENTES

PRODUTOS

PROCESSO

MANCAL

CARCAÇA

PALHETAS

DIAFRAGAMA E INJETORES

ROTOR

EIXO INTEGRADO

EIXO SIMPLES

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

195

Entre algumas das vantagens do layout projetado pode-se destacar a redução da

movimentação de material existente na fábrica e a maior facilidade de controle da produção.

Os fluxos de materiais passaram a se concentrar internamente aos building blocks formados.

As peças são movidas externamente ao respectivo building block, em sua maioria, apenas para

a área de montagem de turbinas. Além disso, os fluxos passaram a ser mais ordenados.

(43) Levantar distância percorrida pelos fluxos de peças/produtos

As novas distâncias percorridas pelas famílias estão apresentadas na tabela 20 a seguir.

Tabela 20 Comparativo entre as distâncias percorridas pelas famílias no layout inicial e no layout proposto.

Família de

Componentes

Movimentação

Antes (metros)

Movimentação Depois

(metros)

Redução

Mancal, Bucha e Anel

240

75%

Carcaça

2100

750

65%

Diafragma e Injetores

3100

400

88%

Rotor

2700

1300

52%

Palhetas

350

150

58%

Eixo Integrado

4000

900

78%

Eixo Simples

2700

600

78%

Total

15190

4160

73%

Como se pode observar ocorreu uma diminuição muito significativa da movimentação

total. Deve-se sempre levar em consideração que os produtos são de grande porte e exigem

equipamentos especiais para transporte. Portanto, essa redução de movimentação através da

criação de módulos de produção torna-se muito importante para fazer fluir o fluxo de

materiais na fábrica.

(44) Fazer análise da alternativa de layout indicando as vantagens e desvantagens

O apêndice 1 apresenta os fluxos de materiais no layout inicial e no layout projetado.

Observa-se que para todas as famílias o fluxo das peças tornou-se melhor definido e houve

uma redução de movimentação e cruzamento de fluxos.

Entre as famílias identificadas a que sofreu menor alteração no layout foi a família de

carcaças. Mas com a aquisição de novos equipamentos algumas operações na fabricação da

carcaça foram eliminadas devido à tecnologia incorporada a esses equipamentos adquiridos.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

196

Conseqüentemente, houve uma melhor organização do fluxo de produção da família e uma

redução da movimentação.

Com o projeto do novo layout pode-se destacar como melhorias alcançadas os

seguintes pontos:

Redução da movimentação de materiais e pessoas: para todas as famílias de

produtos ocorreu uma redução de movimentação. A redução total de

movimentação foi de 41%, ou seja, antes para se fabricar uma turbina operadores e

peças moviam-se 16Km. No layout projetado essa distância passou a ser de

9,4Km.

Melhoria da gestão visual: a disposição física dos equipamentos no início do

projeto não permitia que os gerentes conseguissem ver a totalidade do fluxo pelo

qual são responsáveis. O layout projetado possibilitou aos gerentes terem uma

visão de todo o fluxo de processo, viabilizando um melhor controle de produção.

Com isso, pode-se detectar facilmente qualquer operação que possa estar com

algum problema para fazer o fluxo de produção fluir e rapidamente intervir do no

processo, através da identificação e eliminação dos problemas de produção..

Inserção de novos equipamentos sem aumento significativo da área inicial: devido

a existência de falta de capacidade nas operações de usinagem foram adquiridos

alguns equipamentos de grande porte. Esses equipamentos foram inseridos sem

causar um aumento significativo da área anteriormente ocupada.

Organização do fluxo de processo: Para todas as famílias os equipamentos foram

dispostos sempre que possível na correta seqüência de fabricação. Em alguns

casos, como nas famílias de mancais e diafragmas foram criadas células de

produção. Com isso, foram eliminados muitos cruzamentos de fluxos e

movimentações.

Possibilitou a implantação de fluxo contínuo e unitário em alguns pontos: para

alguns módulos projetados o layout possibilitou a implantação de um fluxo

contínuo e unitário de peças.

Definição de pontos de supermercados: No layout projetado estão definidas as

áreas de supermercados. Dessa forma, excessos de estoques podem ser

rapidamente detectados.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

197

Definição de áreas para montagem de turbinas exóticas: existe uma perspectiva de

aumento do mercado de turbinas de grande porte. No layout projetado existe uma

área específica, com pontes rolantes de 40ton. e piso com capacidade para suportar

esses produtos.

Melhoria da comunicação entre os setores (módulos). A aproximação dos módulos

permitiu que os gerentes de processo pudessem visualmente detectar atrasos nos

demais setores devido à proximidade dos módulos.

Como desvantagens do layout projetado, podem-se destacar:

Distanciamento do Jato de Granalha do building block da família de diafragmas e

injetores. Conforme identificado na análise dos building blocks o jato de granalha

foi considerado um elemento restritivo, isso devido ao fato da dificuldade e o custo

envolvido na instalação do equipamento em outra área, além de questões

ambientais de saúde e segurança no trabalho.

Distanciamento entre as primeiras operações de fabricação da Carcaça e o

processo de Usinagem. De forma análoga ao jato de granalha os centros de

usinagem da família de carcaças foram identificados como elementos restritivos.

Para cada equipamento era necessário construir fundações especiais além da

necessidade de apoio técnico das empresas de fabricação dos equipamentos para

aferi-los após a movimentação. Com isso, o custo de movimentação dos

equipamentos tornou essa possibilidade inviável.

(45) A alternativa de layout projetada é satisfatória.

Levando-se em consideração as vantagens e desvantagens da alternativa projetada, e

as limitações impostas pelos elementos restritivos as quais levaram à formulação dessa

alternativa, o layout projetado foi considerado como satisfatório. A figura 88 apresenta o

layout final projetado desse estudo de caso.

Finalizada a etapa de projeto passou-se à Terceira Etapa do Modelo, a Implantação e

Acompanhamento, a qual está descrita a seguir.

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

198

MANDRILHAR/REBAIXAR

FURADEIRA

RADIAL

SALA

CONTROLE

APROVISIONAMENTO

DISCOS E

PALHETAS

EMPALHETAMENTO

EIXOS

GRANDES

EMPALHETAMENTO

DOS DISCOS

KITS

REVERSOR

KITS PORTA

PALHETAS

ENCAMISAR

CALANDRAR

FITA

APROVISIONAMENTO

EIXOS

PEQUENOS

3 4

2021

BASE

REBITADEIRAS

Banc.

Torno

Banc.

Torno

Banc.

Fresa

Peças Diafragma

GHT6 - TORNO

ESTIMATIVA DE

ENTREGA 05/2008

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

REV./REP.

TURB.

M10

M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

MÁQUINAS

GRANDES

COMPONENTES

EXPEDIÇÃO

COMPONENTES

EXPEDIÇÃO

MONTAGEM TURBINAS EXÓTICAS

PINTURA

MONTAGEM TURBINAS EXÓTICAS

REBARBAR

MONTAR (SUP + INF)

CONTATO

Figura 88 Layout final projetado

Rotor

Diafragama

Palhetas

Carcaça

Mancais, Buchas e Anéis

Eixo Simples

Eixo Integrado

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

199

8.4 Terceira Etapa - Implantação e Acompanhamento.

Esta etapa consistiu do planejamento da seqüência de mudanças, da realização das

mudanças e do acompanhamento dos resultados obtidos. As atividades desenvolvidas nessa

etapa são apresentadas a seguir.

(46) Planejar a mudança utilizando o conceito de evento kaizen.

A seqüência definida dos eventos kaizens foi:

Evento Kaizen 1: Implantar layout da família de Mancais, Buchas e Anéis.

Evento Kaizen 2: Implantar layout da família de Eixo Simples.

Evento Kaizen 3: Implantar layout da família de Palhetas

Evento Kaizen 4: Implantar layout da família de Rotores.

Evento Kaizen 5: Implantar layout da família de Diafragma e Injetores.

Evento Kaizen 6: Implantar layout da família de Carcaças

Evento Kaizen 7: Implantar layout da família de Eixo Integrado.

(47) Definir as ações: Pré-kaizen e Kaizen.

Para cada um dos eventos kaizens realizados foi definido um scheduling das atividades

a serem realizadas durante a semana. A figura 89 a seguir apresenta o scheduling das ações

para a família de mancais

Capítulo 8: Estudo de Caso: Empresa de Turbinas de Energia

200

Horário Segunda Equipe Horário Terça Equipe