Projeto de Layout - aplicada na disciplina de métodos estocásticos e simulação, Pesquisas de Engenharia de Produção. Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões (URI)
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Projeto de Layout - aplicada na disciplina de métodos estocásticos e simulação, Pesquisas de Engenharia de Produção. Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões (URI)

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Projeto aplicada na disciplina de métodos estocásticos e simulação
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UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES

CÂMPUS DE ERECHIM

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

TAINARA VOLAN

PROPOSTA DE UMA NOVA TECNOLOGIA DE MANUFATURA NO SETOR DE

FABRICAÇÃO

MÉTODO ESTOCÁSTICO E SIMULAÇÃO

ERECHIM - RS

2018

2

RESUMO

O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma busca de melhor efetividade de

operações em fábricas, com intuito de alcançar a competitividade necessária para manter-se no

mercado. Entre as alternativas para isso, ganha destaque a reformulação de layout dentro das

fábricas. Por meio dos desafios impostos pela nova realidade econômica, tem-se como

exigência menor custo, baixo preço, padrão de qualidade, e rapidez na fabricação do produto.

Tem-se como objetivo neste trabalho elaborar um plano para reorganizar o layout, propiciando

uma melhor movimentação dos funcionários e produtos, utilizando como estratégia o layout

celular.

Palavras-chave: Arranjo físico; Layout; Layout Celular.

3

SUMÁRIO1.INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 4

2.OBJETIVO ........................................................................................................................ 4

3.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................................................... 5

3.1 Layout Celular ...........................................................................................................................5

3.2 Método de Agrupamento por Ordenação (Rank Order Clustering – ROC) ..............................5

4.O ESTUDO DE CASO ...................................................................................................... 6

5.RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 8

6.CONCLUSÃO ................................................................................................................. 14

7. REFERÊNCIAS...............................................................................................................14

4

1. INTRODUÇÃO

O cenário mundial mostra um crescimento diversificado dos mercados e o surgimento

de uma competitividade cada vez mais acirrada, sendo assim as empresas devem se diferenciar

das demais no seu ramo de atuação, dessa forma garantem sobrevivência e prosperidade.

Atualmente as empresas de manufatura encontram dificuldade de competir a partir de sistemas

produtivos tradicionais, sendo assim, elas buscam por inovações que possibilitem resultados

expressivos na redução de custos, melhoria dos processos e velocidade de fabricação (LIMA et

al, 2011).

Um dos fatores que mais influenciam na melhoria dos processos e aumento da

produtividade é a disposição adequada dos recursos transformadores em um ambiente, dessa

forma o arranjo físico, faz referência ao posicionamento das máquinas, equipamentos e pessoal

em um ambiente de produção, sendo esse um elemento determinante para que uma organização

consiga realizar suas operações com o mínimo de desperdício e total eficiência das operações

realizadas (FREIRE e MARINHO, 2015).

Para Slack (2002), o arranjo físico é uma das características mais evidentes de operação

produtiva porque determina sua “forma” e “aparência”. Para Bem et al (2013), o ambiente

organizacional pode influenciar de maneira positiva ou negativa o modo como os recursos são

transformados, no tempo de execução de cada operação, refletindo nos lucros e produtividade

das organizações.

Diante disso, apresenta-se um estudo de caso de uma empresa do Norte do Rio Grande

do Sul, o qual encontra-se em um arranjo físico não favorável as necessidades da empresa.

2. OBJETIVO

O principal objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta de ajuste de layout no

setor de fabricação.

O atendimento do objetivo principal se dará apoiado nos resultados dos objetivos

específicos (i), (ii) e (iii) conforme seguem:

(i) Levantar referencial teórico a respeito de Layout celular;

(ii) Levantar referencial teórico a respeito de ROC (Rank Order Clustering);

(iii) Rearranjar o layout do setor de fabricação;

5

3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Esta seção apresenta referencial teórico a respeito do layout celular, objetivando

posicionar o leitor sobre o cenário em questão. Após, está descrito o método utilizado para a

definição das células de forma a otimizar o setor de fabricação.

3.1 Layout Celular

Esse tipo de arranjo físico busca reunir em um só local, as operações necessárias para

produzir completamente um produto. O arranjo celular permite unir as vantagens do arranjo

físico por processo, com as vantagens do arranjo físico por produto. Sendo assim há mini

fábricas dentro da fábrica, permitindo trabalhar com uma variedade razoável de produtos

(PEINADO e GRAEML, 2007).

Segundo Carvalho et al. (2010), no layout celular no início da produção existe uma pré-

seleção do produto que é levado para uma célula, uma parte especifica então sofre

transformações. Na Figura 1 é possível ver a distribuição das máquinas.

Figura 1 - Layout celular

O layout celular facilita a união de etapas já realizadas em outras células. Normalmente

em produtos mais elaborados onde a produção não se dá por completa em uma única célula se

trabalha com mais famílias de produtos, assim padronizando o processo de cada célula de

trabalho. Existem produtos que a produção se inicia e termina em uma única célula (SANTOS

et al, 2014).

3.2 Método de Agrupamento por Ordenação (Rank Order Clustering – ROC)

O método utiliza uma matriz binária inicial, também conhecida como “matriz de

incidência”, que ao sofrer alterações para rearranjar linhas e colunas formam uma EBD que

determina as células de manufatura (CHU e TSAI, 1990).

6

O ROC mostra-se uma ferramenta eficiente, pois pode-se medir o desempenho dos

métodos utilizando indicadores, como utilização de máquinas, eficiência de agrupamento entre

outros (MASSOTE, 2006).

4. O ESTUDO DE CASO

Para o estudo de caso utilizou-se uma fábrica do norte do Rio Grande do Sul, possui

como produto de venda veículos rodoviários, urbanos, micros e especiais.

O foco do trabalho se dará no setor de fabricação da empresa, o modo que as máquinas

estão posicionadas e que ocorre o fluxo dos produtos podem ser vistos nas Figuras 2, 3 e 4.

Figura 2 - Layout da fábrica

Figura 3 - Lado direito layout fábrica

7

Figura 4 - Lado esquerdo layout fábrica

Para prosseguir com a rearranjo do layout faz-se necessário também uma listagem

completa de quais produtos passam pelas máquinas do setor de fabricação, modelando assim o

roteiro de fabricação, conforme Quadro 1.

Quadro 1 – Roteiro de Fabricação

Nº Descrição Roteiro de Fabricação Nº Descrição Roteiro de Fabricação

P1 Tubo teto 1

Serra

P16 Coluna de sino

2

Serra

Prensa Prensa

Calandra Dispositivo Especial

P2 Tubo teto 2

Serra

P17 Coluna de sino

1

Serra

Prensa Prensa

Calandra Dispositivo Especial

Dispositivo Pneumático

P18 Semi coluna 3

Serra

P3 Tubo teto 3

Serra Prensa

Prensa Dispositivo Especial

Calandra

P19 Semi coluna 4

Serra

P4 Tubo teto 4 Serra Prensa

Calandra Dispositivo Especial

P5 Tubo reforço

4

Serra

P20 Semi coluna 2

Serra

Prensa Prensa

Calandra Dispositivo Especial

P6 Ponteira externa 1

Guilhotina

P21 Semi coluna 1

Serra

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Dispositivo Especial

P7 Ponteira interna 1

Guilhotina

P22 Fechamento coluna sino 3

Guilhotina

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P8 Ponteira 2

Guilhotina

P23 Fechamento coluna sino 4

Guilhotina

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P9 Ponteira interna 4

Guilhotina P24

Fechamento coluna sino 2

Guilhotina

Prensa Prensa

8

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P10 Ponteira externa 4

Guilhotina

P25 Fechamento coluna sino 1

Guilhotina

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P11 Reforço

interno 4

Guilhotina

P26 Fechamento semi sino 3

Guilhotina

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P12 Reforço

externo 4

Guilhotina

P27 Fechamento semi sino 4

Guilhotina

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P13 Fechamento da caverna 4

Guilhotina

P28 Fechamento semi sino 1

Guilhotina

Prensa Prensa

Prensa hidráulica Prensa hidráulica

P14 Coluna de sino

3

Serra

P29 Fechamento semi sino 2

Guilhotina

Prensa Prensa

Dispositivo Especial Prensa hidráulica

P15 Coluna de sino

4

Serra

Prensa

Dispositivo Especial

De acordo com essas informações é possível remodelar o layout, os resultados e

discussões são apresentados na próxima sessão.

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Seguindo os passos da metodologia ROC, faz-se necessário considerar uma matriz m x

n, com elementos ������ binários de zeros e uns, onde:

m = número de máquinas;

n = o número de peças;

Sendo assim:

������= 1 quando a peça i for processada na máquina j;

������= 0 quando a peça i não for processada na máquina j;

Dessa forma apresenta-se no Quadro 2, a matriz preenchida de acordo com o roteiro de

fabricação.

9

Quadro 2 –Matriz ROC preenchida

Serra Prensa Calandra Dispositivo

Pn Guilhotina

Prensa Hidráulica

Dispositivo Especial

P1 1 1 1

P2 1 1 1 1

P3 1 1 1

P4 1 1

P5 1 1 1

P6 1 1 1

P7 1 1 1

P8 1 1 1

P9 1 1 1

P10 1 1 1

P11 1 1 1

P12 1 1 1

P13 1 1 1

P14 1 1 1

P15 1 1 1

P16 1 1 1

P17 1 1 1

P18 1 1 1

P19 1 1 1

P20 1 1 1

P21 1 1 1

P22 1 1 1

P23 1 1 1

P24 1 1 1

P25 1 1 1

P26 1 1 1

P27 1 1 1

P28 1 1 1

P29 1 1 1

Em seguida faz-se o uso de Pesos Binários para linhas e colunas, como também de

Decimal Equivalentes para linhas e colunas. Sendo assim tem-se:

Peso binário para linha i - ������= 2 ��−��

Peso binário para linha j - ������= 2 ��−��

Decimal equivalente para a linha i - ������ = ∑ ������ �� ��=1 �� 2

��−��

Decimal equivalente para a coluna j - ������ = ∑ ������ �� ��=1 �� 2

��−��

Como resultado apresenta-se o Quadro X, com a primeira posição dos elementos.

10

Quadro 3 –Primeira Posição dos Elementos

Serra Prensa Calandra Dispositivo

Pn Guilhotina

Prensa Hidráulica

Dispositivo Especial

Peso arbitrário

P2 1 1 1 1 268435456

P1 1 1 1 134217728

P3 1 1 1 67108864

P5 1 1 1 33554432

P14 1 1 1 16777216

P15 1 1 1 8388608

P16 1 1 1 4194304

P17 1 1 1 2097152

P18 1 1 1 1048576

P19 1 1 1 524288

P20 1 1 1 262144

P21 1 1 1 131072

P4 1 1 65536

P13 1 1 1 32768

P8 1 1 1 16384

P7 1 1 1 8192

P9 1 1 1 4096

P10 1 1 1 2048

P11 1 1 1 1024

P12 1 1 1 512

P22 1 1 1 256

P23 1 1 1 128

P24 1 1 1 64

P25 1 1 1 32

P26 1 1 1 16

P27 1 1 1 8

P28 1 1 1 4

P29 1 1 1 2

P6 1 1 1 1

Decimal equivalente

536805376 536805375 503382016 268435456 65535 65535 33423360

Mudando a posição do Decimal Equivalente e do Peso Binário apresentam-se então no

Quadro 4.

11

Quadro 4 – Segunda Posição dos Elementos

Serra Prensa Calandra Dispositivo

Pn Dispositivo

Especial Guilhotina

Prensa Hidráulica

Decimal Equivalente

P2 1 1 1 1 120

P1 1 1 1 112

P3 1 1 1 112

P5 1 1 1 112

P14 1 1 1 100

P15 1 1 1 100

P16 1 1 1 100

P17 1 1 1 100

P18 1 1 1 100

P19 1 1 1 100

P20 1 1 1 100

P21 1 1 1 100

P4 1 1 80

P13 1 1 1 35

P8 1 1 1 35

P7 1 1 1 35

P9 1 1 1 35

P10 1 1 1 35

P11 1 1 1 35

P12 1 1 1 35

P22 1 1 1 35

P23 1 1 1 35

P24 1 1 1 35

P25 1 1 1 35

P26 1 1 1 35

P27 1 1 1 35

P28 1 1 1 35

P29 1 1 1 35

P6 1 1 1 35

Peso arbitrário

64 32 16 8 4 2 1

Os passos anteriores foram repetidos até que não houvessem movimentação de linhas e

colunas. Formando duas células finais, as quais estão representadas no Quadro 5.

12

Quadro 5 – Células finais

Serra Prensa Calandra Dispositivo

Pn Dispositivo

Especial Guilhotina

Prensa Hidráulica

P2 1 1 1 1

P1 1 1 1

P3 1 1 1

P5 1 1 1

P14 1 1 1

P15 1 1 1

P16 1 1 1

P17 1 1 1

P18 1 1 1

P19 1 1 1

P20 1 1 1

P21 1 1 1

P4 1 1

P13 1 1 1

P8 1 1 1

P7 1 1 1

P9 1 1 1

P10 1 1 1

P11 1 1 1

P12 1 1 1

P22 1 1 1

P23 1 1 1

P24 1 1 1

P25 1 1 1

P26 1 1 1

P27 1 1 1

P28 1 1 1

P29 1 1 1

P6 1 1 1

Fez-se posteriormente a isso um novo posicionamento das máquinas no layout do setor

de fabricação, conforme Figura 5.

13

Figura 5 - Novo layout celular

14

6. CONCLUSÃO

Com base no exposto, pode-se conclui que o layout influência muito nos resultados da

empresa. Pois de acordo com o planejamentos e aplicação, de forma adequada, pode-se obter

otimização de tempo e eliminação de atividades que não agregam valor ao processo, o que

impacta na lucratividade da empresa. Para o novo layout operar de maneira correta, fez-se

necessário gerar um fluxo contínuo de peças, eliminando perdas como esperas, transportes,

movimentação excessiva, excesso de estoque entre os processos, entre outros.

Com o uso da ferramenta ROC foi possível realocar as máquinas de uma maneira que

otimizasse o espaço e evitasse deslocamento excessivo, no entanto, faz-se necessário ainda uma

maior aproximação de cada posto de trabalho, de forma a identificar as tarefas de cada processos

e poder obter um controle rígido de todas as atividades designadas.

7. REFERÊNCIAS

BEM, A. R; SCARAVONATTI, R. M.; REIS, C. C. C.; NAUMANN, P. S. Estudo do Arranjo

Físico de uma Metalurgica: Linha de Produção de Cercas – Estudo de caso. In: XXXIII

Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Salvador, 2013.

CARVALHO, D.; RESENDE, D., SOUZA, N. S.; LIMA, R. F.; Implantação de um arranjo

físico (layout) e sua relevância para a dinamicidade organizacional no processo de

produção: Revisão Bibliográfica. Revista Interciências, v. 2, n. 2, jul, 2010.

CHU, C.; TSAI, M.; A Comparison of three array- based clustering techniques for

manufacturing cell formation. International Journal of Production Research, 1990.

FREIRE, A.; MARINHO, E. da S. Proposta de arranjo físico celular: um estudo de caso em

uma indústria têxtil. Fortaleza, CE, Brasil, 2015.

LIMA, O. F de; LEITE, J. P.; BARBOSA, R. F.; PEREIRA, D. A de M.; SOUSA, F. K. A. de;

Implantação de Layout Celular na montagem de cadernos em uma indústria do setor

gráfico. XXXI Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Belo Horizonte, MG, 2011.

MASSOTE, A. Algoritmos de tecnologia de grupo para projetos de células de manufatura,

2006.

PEINADO, J.; GRAEML, A. R.; Administração da produção: operações industriais e de

serviços. Curitiba: Unicen, 2007.

SANTOS, L. A. dos; LUZ, A. de C. G. da; HAMMES, J.; BIEDACHA, T. A.; GODOY, L. P.;

Implantação de Layout Celular em uma empresa Start-up de Tecnologia. XXXIV

Encontro Nacional de Engenharia de Produção, Curitiba, Paraná, 2014.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administração da produção. 2a

ed. São Paulo: Atlas, 2002.

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