Aula 4 - Tipos de Layout

PROJETO DE FÁBRICA: AULA 4: TIPOS DE LAYOUT

PROFESSOR: DR. JOÃO GILBERTO MENDES DOS REIS

“É a disposição física das instalações da

empresa de forma a promover a utilização

eficiente de equipamentos, materiais, pessoas

e energia.”

LAYOUT (LEIAUTE)

Define onde colocar as instalações, máquinas e pessoal.

Define a forma e a aparência da produção.

Determina a maneira segundo a qual o objeto de

produção flui.

Define os fluxos dos sujeitos da produção.

LAYOUT (LEIAUTE)

Layout Também chamados de...

Posicional

Layout fixo

Layout por posição fixa

Layout estacionário

Project shop

FuncionalLayout por processo

Layout departamental

Job shop

CelularCélula de manufatura

Layout em grupo

Mini-fábrica focalizada

LinearLayout por produto

Linha de produção

Flow shop

Tipos de Layout

Tipos de Layout: Volume e Variedade

Diferentes tipos de layout correspondem a diferentes níveis de volume e variedade de produtos

Linear

Celular

Funcional

volume

variedade

Posicional

Fonte: Slack et al. (2009).

Aplicações (exemplos):

Organização Posicional Funcional Celular Linear

Estaleiro X X

Hospital X X

Fazenda X X

Supermercado X X

Universidade X X X

Posicional

Funcional

Celular

Linear enfatizam o produto

enfatizam o processo

variedade

volume

variedade

volume

Tipos de Layout

Arranjo físico posicional

parede externa

10 131211 14

9

8

5 234 1

6

7acessointerno(terreno)

acessoexterno(rua)

área de montagem

(prédio)

pré-fabricação

marc

en

ari

a

eletricistas

hid

ráu

lica

adm.

Definição: Consiste na organização de máquinas,

equipamentos e trabalhadores em torno de um produto.

Principal objetivo no planejamento: Otimizar a

localização de centros de recursos ao redor do produto.

Principais parâmetros: Centros de recursos, pontos de

localização, requisitos de localização de recursos.

Layout Posicional: conceitos

A

B

E

D

C

Recursos organizam-se em

torno do objeto a ser fabricado

ou, em serviços, em torno da

pessoa que está sendo

atendida.

Vinculado ao processo

produtivo do tipo "projeto“.

Layout Posicional: conceitos

Fonte: Gaither e Frazier (2001).

O layout posicional é adequado para produtos em lotes

unitários e de grande tamanho ou baixa mobilidade.

volume

variedade

• Construção Civil• Navios, Aviões• Turbinas, Geradores

Posicional

Layout Posicional:

Volume vs. Variedade

Vantagens:

• Pequena movimentação de materiais.

• Permite enriquecimento de tarefas.

• Favorece trabalho em equipes.

• Alta flexibilidade de processo e produto.

• Centros de trabalho quase autônomos.

Limitações:

• Grande movimentação de pessoas e equipamentos.

• Grande necessidade de supervisão.

• Posicionamento de equipamento e pessoas pode

ser inseguro, não ergonômico ou pouco prático.

• Baixa utilização do equipamento.

Layout Posicional: vantagens e limitações

Etapa 1

Etapa 2

Etapa 3

Etapa 4

Etapa 5

Etapa 6

Processo em fluxo contínuo(a)

Linha de montagem automática(b)

Cafeteria – processando clientes em linha(d)

Linha de montagem manual(c)

Arranjo físico linear

Layout Linear: conceitos

A B C D E

B C E D F

As linhas são estabelecidas em função do fluxo do produto.

Cada produto tem uma linha dedicada a ele.

Inflexível.

O roteiro do produto define a alocação das máquinas na linha.

Adequado aos tipos

de processos em linha

e contínuos.

Layout Linear: conceitos

O problema central em arranjos lineares (flow-shop)

é obter o equilíbrio na utilização de trabalhadores e

equipamentos em todas as operações.

É necessário agrupar operações em conjuntos que

tomem aproximadamente o mesmo tempo.

Linhas de produção podem ter ritmo ditado

externamente por esteiras (ex.: automóveis,

calçados) ou internamente (ex.: eletrônicos de

tamanho pequeno).

Exemplo de ritmo ditado externamenteIndústria automobilística

Peças adicionadas ao longo da linha de montagem. Esteira dita o ritmo.

Operador dita o ritmo

Exemplo de ritmo ditado externamenteMontagens, trabalhos manuais, etc.

O layout por produto adequa-se a sistemas produtivos de grandes volumes, baixas variedades e alta repetição dos procedimentos.

Linear

volume

variedade

• alimentos• automóveis• computadores

Layout Linear: Volume vs. Variedade

Equipamento de movimentaçãoesteira, correia, carrinho, manual

Ritmodeterminado ou indeterminado

Extensãonúmero de estações de trabalho

Nível de automaçãolinha autônoma, auxiliada ou manual

Interação entre trabalhadoresinexistente, variável, trabalho em grupo

Linhas de Produção: características

Requisitos das linhas de produção

Produtos padronizados.

Alto volume de produção.

Quantidades estáveis de produção (pouca

variação no tamanho dos lotes).

Qualidade uniforme de MP e componentes.

Layout Linear: vantagens e limitações

Vantagens:

• Fluxo lógico.

• Baixos estoques intermediários.

• Pouca movimentação e manuseio de peças/materiais.

• Tarefas simples; requer pouco treinamento do pessoal.

• Planejamento e controle da produção é simplificado.

Limitações:

• Quebra de uma máquina pode paralisar o sistema.

• Mudanças no projeto do produto podem exigir grandes mudanças no layout.

• Gargalos exercem grande efeito no sistema.

• Linhas múltiplas requerem duplicação de máquinas.

Recebimento

Tratamentotérmico

Retífica

Fresas

Furadeiras

Tornos Expedição

To To

To To

To To

To To

To To

Fr FrFrFr

FrFr

FrFr

FrFr

Tt Tt

Tt Tt

Fu Fu Fu

Fu Fu Fu Re

Re

Re

Re

Re

Re

X Y

Ferramentaria (a) Supermercado (b)

Peixaria Açougue PadariaQueijos e frios

Beb

idas

Ute

nsílio

s d

om

ésticos

Hig

iene p

essoal

Papela

ria

Enla

tados

Cere

ais

Fru

tas

Legum

es

Mate

rial

de lim

peza

Alim

ento

s

Caixas

X Y

Arranjo físico funcional

Definição: Consiste na formação de

departamentos/setores especializados em determinadas

tarefas.

Principal objetivo no planejamento: Aproximar setores

com maior inter-tráfego para minimizar movimentação de

materiais.

Principais parâmetros: Volumes/preferências entre

setores, custos de movimentação, distâncias, restrições

ambientais.

Layout Funcional: conceitos

A A B

C

C

C

D

D

E

E

E

E

A CORTE

B PRENSA

C FURAÇÃO

D TORNOS

E LIXA/ ACABAMENTO

As seções recebem os nomes das funções ou processos que executam (ou das máquinas e equipamentos que fazem estas funções e processos)

Flexível.

Layout Funcional: conceitos

A CORTE

B PRENSA

C FURAÇÃO

D TORNOS

E

Cada produto flui entre as seções de acordo com seu próprio roteiro de produção

Relacionado aos processos de produção job e bateladas.

A A B

C

C

C

D

D

E

E

E

E E

LIXA/ ACABAMENTO

Layout Funcional: conceitos

O layout funcional adequa-se a sistemas produtivos debaixos volumes e altas variedades.

volume

variedade

• Maquinário• Impressos• Hospital

Funcional

Layout Funcional: Volume vs. Variedade

Vantagens:

• Não requer duplicação de máquinas; baixa

ociosidade; baixo investimento.

• Flexibilidade.

Limitações:

• Custos indiretos altos: movimentação, supervisão.

• Planejamento e controle da produção é difícil.

• Tempos de produção normalmente longos.

• Altos estoques intermediários.

• Baixa integração entre atividades.

Layout Funcional: vantagens e limitações

Arranjo físico por processo Arranjo físico por produto

Lógica Recursos agrupados por funçao Recursos arranjados sequencialmente

Tipo de processo Por tarefa Linha (manual ou automática)

Por lote ou batelada Fluxo contínuo

Fluxo processado Intermitente, variável Contínuo

Volumes por produto Baixos Altos

Variedade de produtos Alta Baixa

Decisão de arranjo físico Localização dos recursos Balanceamento de linhas

Estoque em processo Alto Baixo

Sicronização entre etapas Difícil Fácil

Identificação de gargalos Mais difícil Mais fácil

Distâncias percorridas Longas Curtas

% de tempo agregando valor Baixa Alta

Espaço requerido Grande Pequeno

Natureza geral dos recursos Mais polivalentes Dedicados

Custos com manuseio de materiais Mais alto Mais baixo

Critério competitivo priorizado Flexibilidade Custo, velocidade

X

Recebimento

Tratamentotérmico

Retí

fica

Fresas

Furadeiras

Tornos Expedição

To To

To To

To To

To To

To To

Fr FrFrFr

Fr

Fr

FrFr

FrFr

Tt Tt

Tt

TtFu Fu Fu

Fu Fu

Fu

Re

Re

Re

Re

Y

Layout Funcional com Célula (2)

Recebimento

Tratamentotérmico

Retífica

Fresas

Furadeiras

Tornos Expedição

To To

To To

To To

To To

To To

Fr FrFrFr

FrFr

FrFr

FrFr

Tt Tt

Tt Tt

Fu Fu Fu

Fu Fu Fu

Re

Re

Re

Re

X Y

Layout Funcional (1)

Célula Y

Exemplo de célula de manufatura

Exemplo de célula em escritório

Arranjo físico celular

Definição: Dedicação de grupos de máquinas,

equipamentos e trabalhadores a famílias de peças ou

produtos. Recursos necessários ao processamento

imediato se encontram reunidos.

Principais objetivos: Otimizar a formação de famílias de

peças e máquinas. Dimensionar o número de máquinas

de cada tipo em cada célula.

Principais parâmetros: Roteiros, lista de materiais; lista de

máquinas; tempos; capacidade; demanda; habilidades da

mão de obra.

Layout Celular: conceitos

A A B

C

C

C

D

D

E

E

E

E

Funcional

A

B

C D

E

A

B E

D

F Linear

A B C D E

B C E D F

Procura aliar a

flexibilidade do layout

funcional à simplicidade

do layout linear.

Layout Celular: conceitos

O layout celular é adequado para sistemas produtivos demédios volumes e médias variedades.

volume

variedade

• Calçados• Autopeças• Mobiliário• Utensílios• Bancos

Celular

Layout Celular: Volume vs. Variedade

• Grande utilização do equipamento/baixa ociosidade;

• Favorece formação de grupos, multifuncionalidade e

rápido aprendizado.

• Maior controle do sistema e confiabilidade de entregas.

• Melhor fluxo e uso do espaço do que layout funcional.

• Boa combinação de flexibilidade e integração.

Layout Celular: Vantagens

Layout Celular: Limitações

Alto custo com treinamento (multifuncionalidade).

Balanceamento do fluxo de materiais na célula

deve ser razoável para não gerar ociosidade.

Requer máquinas pequenas e móveis.

Pode requerer duplicação de máquinas.

DESVANTAGENS

Sub-utilização de máquinas.

Redundâncias.

VANTAGENS

Mínima distância entre os equipamentos.

Reduz movimentação.

Operários polivalentes, flexíveis.

Permite variação do número de operários.

Sem estoques intermediários.

Sincronização com o tempo de ciclo.

Fácil supervisão.

X

EQUIPAMENTOSSIMPLES E FLEXÍVEIS

Problemas resolvidos com...

Layout celular

Arranjo físico misto (ou híbrido)

Freezer

Vegs.

GrillForno

Doces

Cafeteria (Linha)

Balcão

Saladas Quentes

Grill

Sobrem.

Buffet (Célula)

Restaurante(Posicional)

Cozinha(Funcional)

Fabricação de Componentes Exteriores

Montagem da Carroceria

Fabricação de Componentes Interiores

Pintura e Tratamentos Superficiais

Montagem

Um sistema de produção pode combinar vários tipos de layout...

Comparação entre os tipos de Arranjo Físico

Processo contínuo

Processo em linha

Processo por lote

Processo por tarefa

Processo por projetoLayout posicional

Layout linear

Layout funcional

Layout celular

Serviços profissionais

Serviços de massa

Loja de serviços

Tipos de processos de manufatura

Tipos de Arranjo Físico

Tipos de processos de serviços

Fonte: Adaptado de Slack et al. (1997).

Relação entre tipos de processo e tipos de arranjo físico

Escolha do tipo de Arranjo Físico

PRODUTO VOLUME VARIEDADE

PROCESSO DE MANUFATURA

ARRANJO FÍSICO

Por projeto Posicional

Jobbing

Por processo

Batelada (lotes)

Celular

Em massa

baixo . .

médio . .

alto

Alta . .

Média . .

baixa

Continuo Por produto

Volume

Custo Posicional

Processo

Celular

Produto

Use Posicional

Use Processo

Use Celular

Use Produto

Volume

Custo Posicional

Processo

Celular

Produto

Use Posicional

Use Processo

Use Posicional ou Processo

Use Processo ou Celular

Use Processo Celular ou Produto

Use Celular ou Produto

Use Produto

Escolha econômica

Referências Bibliográficas

• SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R.Administração da produção. 3. ed. São Paulo:Atlas, 2009. (Capítulo 1 [pág 09 – 13] e 4.)

• GAITHER, N., FRAIZER, G. Administração daprodução e Operações. 8. ed. São Paulo:Cengage Learning, 2009. (Capítulo 7)

• TOMPKINS, J.A.; WHITE, J.A.; BOZER, Y.A.;TANCHOCO, J. M. A. Planejamento deinstalações. 4ª Ed. São Paulo: Editora LTC,2013

50