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ANÁLISE DO LAYOUT NO SISTEMA
PRODUTIVO DE UMA FÁBRICA DE CALÇADOS
DE SEGURANÇA E EPI E IMPLEMENTAÇÃO DA
METODOLOGIA 5S
Anne Caroline Santos Carvalho Brazil (UNIVALI)
Evelyn dos Santos Jardim Esteves (UFBA)
Um dos desafios dos atuais engenheiros tem sido melhorar os processos nas
empresas. Este estudo analisou o processo produtivo de uma fábrica de
calçados de segurança e EPI, no intuito de propor um novo modelo de arranjo
físico e implantar uma metodologia de gerenciamento da qualidade. Através
da metodologia descritiva e exploratória, utilizando de conceitos e
fundamentos de produção e operações, houve a aplicação destes no arranjo
físico da empresa estudada. Com a análise dos dados foi proposto um novo
modelo de layout para a área de produção, bem como a implantação da
metodologia 5S neste espaço. Após as alterações houve aumento na
produção, otimização na logística interna, minimização da fadiga
operacional, gerando benefícios a empresa em uma produção mais eficaz.
Palavras-chave: Processo produtivo; Layout; Arranjo físico; Metodologia 5S
XXXVII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
“A Engenharia de Produção e as novas tecnologias produtivas: indústria 4.0, manufatura aditiva e outras abordagens
avançadas de produção”
Joinville, SC, Brasil, 10 a 13 de outubro de 2017.
XXXVII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
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avançadas de produção”
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1. Introdução
A maneira como as empresas tratam a definição do produto que produzirão para atender o
mercado tem variado ao longo dos tempos, assim como têm variado as formas de administrar
o respectivo processo produtivo (Martins, 2001).
Para Martins (2001) a função produção, entendida como o conjunto de atividades que levam à
transformação de um bem tangível em um outro com maior utilidade, acompanha o homem
desde sua origem. Com o passar do tempo, muitas pessoas se revelaram extremante
habilidosas na produção de certos bens, e passaram a produzi-los conforme a solicitação e
especificações apresentadas por terceiros.
De acordo com Ramos (2015) a Revolução Industrial e a Primeira Guerra Mundial expuseram
ao mundo a real necessidade de proteção no ambiente de trabalho, sendo ela, diretamente
responsáveis pelo grande salto na Evolução dos EPI: Equipamentos de Proteção Individual.
As Normas Regulamentadoras - NR, relativas à segurança e medicina do trabalho, são de
observância obrigatória pelas empresas privadas e públicas e pelos órgãos públicos da
administração direta e indireta, bem como pelos órgãos dos Poderes Legislativo e Judiciário,
que possuam empregados regidos pela Consolidação das Leis do Trabalho - CLT. (Guia
Trabalhista, 2017).
De acordo com a NR 06 – Norma Regulamentadora, considera-se Equipamento de Proteção
Individual – EPI, todo dispositivo ou produto, de uso individual utilizado pelo trabalhador,
destinado à proteção de riscos suscetíveis de ameaçar a segurança e a saúde no trabalho. (Guia
Trabalhista, 2017).
Para atingir a essa norma foram criadas fábricas especializadas na produção destes produtos, a
fim de suprir toda as empresas que necessitam de equipamento de proteção individual e/ou
coletivo, para seu funcionamento dentro das normas regulamentadoras.
Além disso, uma produção estruturada em um bom layout, possibilita a redução do espaço
para o estoque, matéria-prima e produtos acabados, não havendo retrabalho, através de um
fluxo contínuo e organizado do processo, focado no aumento da produção. Segundo Martins
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(2001), as máquinas ou as estações de trabalho devem ser alocadas de acordo com a sequência
das operações. Para Krajewski, Ritzman e Malhorta (2009, p.259), o planejamento de layout
envolve decisões em relação à disposição física dos centros das atividades econômicas
necessárias aos vários processos de uma instalação.
A incumbência de todo profissional é a de solucionar problemas técnicos, baseado em
conhecimentos das ciências naturais e da engenharia, e que leve em conta as condicionantes
materiais, tecnológicas e econômicas, bem como restrições legais, ambientais e aquelas
impostas pelo ser humano (Pahl, 2005).
Nesse sentido, apresenta-se neste trabalho, análises do layout e o arranjo físico de uma fábrica
de EPI, propondo um novo projeto a fim de minimizar os custos, as perdas, e os possíveis
retrabalhos. Foi possível também desenvolver a consciência de otimização dos processos e a
implantação da metodologia 5S com o intuito de melhorar o ambiente de trabalho e o
desempenho produtivo da empresa.
2. Referencial teórico
2.1. Tipo de processo em operações de manufatura e serviços
É indispensável que sejam conhecidas e estudadas as leis regulamentadoras, normas, quer de
autoridades públicas, quer de organizações particulares ou do próprio usuário, dispondo sobre
aspectos de segurança, controle de efluentes, controle de ruídos, higiene do trabalho.
Segundo Ramos (2015):
Já no Brasil, durante o governo de Getúlio Vargas, houve o crescimento massivo
industrial, e com ele, os riscos ocupacionais, o que resultou na criação do Ministério
do Trabalho, em 25 de novembro de 1930, fazendo surgir gradativamente
departamentos, associações e órgãos regulamentadores voltados para o interesse do
trabalhador, resultando no surgimento da CLT (Consolidação das Leis do Trabalho,
1943), a criação do Fundacentro com o intuito de avaliar os problemas trabalhistas
(1966), e a aprovação de normas regulamentando a segurança no trabalho (1978).
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Para Krajewski, Ritzman, Malhotra (2008, p.100) um processo envolve o uso dos recursos de
uma organização para proporcionar algo de valor. Para eles uma das principais decisões
tomadas por um gerente ao projetar uma atividade que funcione bem é fundamental escolher
qual o tipo do processo que satisfaça as necessidades de qualidade, custo, tempo,
confiabilidade e flexibilidade. Essa escolha pode se aplicar a um processo inteiro de
fabricação ou apenas a um subprocesso dentro dele.
Conforme Slack (2009, p.129) os tipos de processo de produção e serviços podem ser
classificados conforme a variabilidade e volume (Figura 1)
Figura 1 – Tipos de processos em operações de manufatura e serviços
Fonte: Slack,2009
A representação clássica da variação do custo e da flexibilidade com a alternativa do processo
vem dos professores Hayes e Wheelwright da Universidade de Harvard1 (Figura 2).
Figura 2 - Variedade do processo de produção
1 HEYS, R. H; WHEELWRIGHT, S. C. Restoring our competitive. Edge. John Wiley, 1984 (Slack, 2009)
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Fonte: Slack,2009
Segundo Slack (2009, p.201) é fácil confundir o conceito do tipo de processo com o arranjo
físico, pois o rearranjo nada mais é do que a manifestação física de um processo.
2.2. Tipo de arranjo físico
Definir o arranjo físico é decidir onde colocar todas as instalações, as maquinas, os
equipamentos e o pessoal da produção. (Slack, 2009, p.200)
Conforme Krajewski, Ritzman, Malhotra (2008, p.261) a alteração do layout pode levar a
empresa a alcançar as suas prioridades competitivas, tais como:
Aumentando a satisfação do cliente e as vendas em uma loja de varejo;
Facilitando o fluxo de materiais e informações;
Aumentando a utilização eficiente de trabalho e equipamento;
Reduzindo riscos para os trabalhadores;
Aumentando o ânimo para os funcionários;
Melhorando a comunicação.
Para Slack (2009, p.201) depois de escolher o tipo de processo é necessário definir qual o tipo
de arranjo físico se adequa na operação. Para a decisão do tipo de arranjo físico também é
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importante as caraterísticas de volume e variedade de uma operação.
Conforme a Tabela 1, os tipos de arranjo físico são:
Tabela 1 – Arranjos físicos: Vantagens x Desvantagens
Tipos de Arranjo Físico Vantagens Desvantagens
Arranjo Físico Posicional Flexibilidade;
Cliente e produto não movem.
Custos unitários altos;
Alta movimentação de
equipamentos.
Arranjo Físico por Processo
Alta flexibilidade;
Fácil supervisão de equipamentos e
instalações.
Baixa utilização de recursos. Pode
ter filas de clientes ou altos
estoques.
Arranjo Físico Celular
Trabalho em grupo pode levar a
motivação;
Conquista de clientes.
Reduz nível de utilização de
recursos. Requer capacidade
adicional.
Arranjo Físico por Produto
Baixo custos unitários;
Especialização;
Alta produtividade.
Baixa flexibilidade;
Trabalho repetitivo.
Fonte: Slack,2009
Arranjo físico misto: combinam elementos de alguns ou todos os tipos básicos
de arranjo físico de forma “pura”.
2.3. Metodologia 5S
O 5S surgiu nas empresas do Japão, durante a reconstrução do país depois da II Guerra
Mundial. O papel do 5S é cuidar da base, facilitando o aprendizado e prática de conceitos e
ferramentas para a qualidade. Isso inclui cuidar dos ambientes, equipamentos, materiais,
métodos, medidas, e, especialmente, pessoas.
No princípio, o 5S era mais focado em liberar área, evitar desperdícios, resolvendo efeitos de
guerra e de gestão inadequada. Com os novos desafios, inclusive a evolução da tecnologia da
comunicação, o 5S evoluiu.
Segundo Ribeiro (1994, p.15) a essência do 5S está presente em qualquer população, nação,
sociedade, família ou pessoa que pratique bons hábitos, que zele pela higiene, segurança,
bem-estar, sensatez e respeito ao próximo. A denominação 5S é dividida as cinco atividades
sequencias e cíclicas iniciadas pela letra “S”. De acordo Sebrae Nacional (2016),
originalmente, cada “S” corresponde a uma palavra japonesa que indica uma meta a ser
atingida pelo empreendedor (Tabela 2).
Tabela 2 – Os 5S: Japão e Brasil
JAPAO BRASIL
Seiri Senso de Utilização
Seiton Senso de Ordenação
Seisou Senso de Limpeza
Seiketsu Senso de Saúde
Shitsuke Senso de Autodisciplina
Fonte: Ribeiro (1994)
Senso de utilização: consiste em manter na área de trabalho apenas os
utensílios essenciais para sua execução. Tudo o que for desnecessário deve ser
descartado ou guardado. O uso do primeiro “S” provoca a redução de
obstáculos e torna o trabalho mais ágil;
Senso de organização: deixe as ferramentas e os equipamentos dispostos em
uma ordem que facilite o trabalho. Assim é possível evitar movimentos
desnecessários;
4
Senso de limpeza: a empresa precisa ser limpa diariamente. Essa prática
precisa ser adotada na rotina de produção e o melhor momento para fazer isso
é após o expediente;
Senso de padronização: a quantidade de matéria-prima utilizada e o tempo
gasto na fabricação são sempre os mesmos. Dessa forma, é possível evitar o
desperdício;
Senso de autodisciplina: implica na constante observação das primeiras quatro
metas.
3. Metodologia
O presente artigo, quanto à metodologia, pode ser categorizado como uma pesquisa descritiva
e exploratória, aplicada ao setor de fabricação de produtos de segurança e proteção individual
e coletiva, com análise de dados e a aplicação relacionada à proposição de um novo layout e a
implementação da metodologia 5S na empresa.
Foi realizada uma revisão bibliográfica, assim como o levantamento e a análise de
documentos pertinentes, os quais viabilizaram a construção do referencial teórico, permitindo
a compreensão da problemática e a fundamentação da pesquisa, englobando a utilização de
estudos de casos, consultas em livros e sites nacionais e internacionais. Também foram
utilizadas leituras de dissertações, teses e periódicos que disponibilizam artigos sobre o tema
proposto.
Desse modo, apresenta-se neste trabalho, análises do layout e o arranjo físico de uma fábrica
de EPI, propondo um novo projeto a fim de minimizar os custos, as perdas, e os possíveis
retrabalhos. Foi possível também desenvolver a consciência de otimização dos processos e a
implantação da metodologia 5S com o intuito de melhorar o ambiente de trabalho e o
desempenho produtivo da empresa.
4. Estudo de caso
4.1. A empresa
A fábrica da BL (sendo preservado o nome original), localizada no município de Belo
Horizonte/Minas Gerais, é uma empresa especializada na fabricação de EPI - Equipamentos
de Proteção Individual. Com a missão de ser a melhor solução em segurança para os
profissionais em seu ambiente de trabalho, gerando valor aos seus clientes através de produtos
de alta tecnologia com preços competitivos. Temcomo fator diferencial marcante o baixo
custo de seus produtos e rapidez de entrega. Sua produção é caracterizada por um médio mix
de produtos tendo como seu produto destaque as botas industriais de segurança.
4.2. Tipo de processo e arranjo físico na empesa BL
De acordo com Slack (2002, p.201) projetar o arranjo físico de uma operação produtiva, assim
como qualquer atividade de projeto, deve iniciar-se com os objetivos estratégicos da
produção. Cada tipo de processo em manufatura implica em uma forma diferente de organizar
as atividades das operações com diferentes características de volume e variedade
4
O tipo do processo produtivo na empresa BL é caracterizado como lote ou batelada, pois tem
um mix médio de flexibilidade, uma divisão de atividades em operações que irão compor a
produção final, com média qualificação de mão-de-obra, necessidade de controle de qualidade
através de testes e indicadores percentuais. O fluxo do processo é flexível, sem sequencia
padronizadas de etapas por toda a fábrica.
Quanto ao arranjo físico, pode ser caracterizado na empresa BL, o arranjo por processo, pois
reúne estações de trabalho de acordo com as funções a serem desenvolvidas, as máquinas são
agrupadas com as mesmas funções formando um departamento por onde caminham os
produtos.
No layout por processo, organiza os recursos (funcionários e equipamentos) por função, em
vez de por serviço ou produto. (Krajewski, Ritzman, Malhotra, 2008, p.261)
O projeto detalhado de arranjo físico por processo é marcado pela complexidade. Seu
principal fator de complicação é o número muito grande de diferentes alternativas. (Slack,
2009). Na fábrica BL, existem 16 centros de trabalho, ou seja, existem muitas maneiras de
arranjar os postos de trabalho (Figura 3).
Figura 3 – Arranjo físico atual do processo produtivo na fábrica de calçados de segurança e EPI’s
Fonte: Autores (2009)
Depois da análise do processo produtivo desta indústria foi proposto um novo layout levando
em consideração o tipo de processo.
A relação é fatorial, para N centros, há N fatorial (N!), diferentes maneiras de arranjos onde:
N! = n x (N-1)x (N-2) x ... (1)
No caso da empresa BL:
16! = 16 x (16-1) x (16-2) x... (1) = 2,09228x1013.
A disposição das máquinas (Figura 4), fez com que a fábrica de calçados de segurança e EPI
dispusesse de pouco espaço físico, e que os centros de produção ficassem muito próximos,
uns dos outros.
4
Figura 4 – Disposição anterior dos equipamentos na fábrica de calçados de segurança e EPI
360 m2
Escritório
35 m2
Escada
F
o
r
m
a
s
Maq.
de corte
Couro
Bancada
B. de colagem
Maq.
de
chanfro
Ba
nca
da
Bancada
de corte
e
colagem
Oficina
Prod.
LD
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de
costura
Maq.
de corte
Maq.
de corte
Maq.
de corte
Bancada
Maq.
obsoleta
Maq.
obsoleta
BancadaMaq.
de
CA
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Maq.
de
modelarProduto
semi
acabado
Prateleira de moldes Prateleira de moldes
Prateleira de moldes
Pra
tele
ira
de
mo
lde
s
Maq.
de
costuraProduto
semi
acabado
Produto
semi
acabado
Produto
semi
acabado
Produto
semi
acabado
Prateleira móvel
BancadaEnsaca
mento
Maq.
biqueira
Maq. de
polir
Maq. de
polir
Maq. de
polir
Pra
tele
ira
mó
ve
l
Ba
nca
da
de
“co
lag
em
”
Produto
semi
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Maq.
reativadora
Prensa
Pre
nsa
Pra
tele
ira
do
esto
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Bancada de graxa
Maq.
de
costuraB
an
ca
da
pa
ra e
mb
ala
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nto
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Prateleira do estoque
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Maq.
obsoleta
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Produto
acabado
Estoque
Produto
acabado
Me
sa
de
pe
did
os
Fonte: Autores (2009)
Uma operação pode ser julgada pela eficácia do arranjo físico simplesmente com base nas
distâncias totais percorridas na operação. Esta pode ser calculada pela fórmula:
∑Fij x Dij x Cij para todo i≠j onde,
Fij = fluxo em carregamento ou jornadas por período, do centro de trabalho i para o centro
j.
Dij = distância entre o centro de trabalho i e o centro j .
Cij = custo por distância percorrida de fazer a jornada entre os centros de trabalho i e j.
No caso da empresa BL, a fórmula foi aplicada da máquina de chanfro (A) até a máquina CA
(B), e da máquina CA (B) até a bancada de corte e colagem (C).
FAB = 32 vezes/dia
DAB = 1,5 m
CAB = R$0,25
∑FAB x DAB x CAB = 12
5
FBC = 32 vezes/dia
DBC = 3,0 m
CBC = R$0,25
∑FBC x DBC x CBC = 24
Na maioria dos exemplos de arranjo físico por processo, o principal objetivo é minimizar os
custos para a operação, que são associados com o fluxo de recursos de transformados ao
longo da operação. (Slack, 2009).
A partir da análise dos dados, foi proposta a mudança de layout. A máquina CA (B) seria
posicionada ao entre a máquina de chanfro (A) e a bancada de corte e colagem (C) (Figura 5).
A simples mudança da disposição das máquinas reduziu a movimentação em 33,33% e o
custo em 60%, aumentando a eficácia do arranjo físico em 20%.
FAB = 32 vezes/dia
DAB = 0,5 m - Redução de 33,33%
CAB = R$0,15 - Redução de 60%
∑FAB x DAB x CAB = 2,4 - Redução de 20%
FBC = 32 vezes/dia
DBC = 1,0 m - Redução de 33,33%
CBC = R$0,15 - Redução de 60%
∑FBC x DBC x CBC = 4,8 - Redução de 20%
Além da redução de movimentação e o custo, a máquina obsoleta que estava no estoque foi
retirada. Já as outras máquinas antigas na produção foram dispostas em outros locais,
aumentando ainda mais a eficácia do arranjo físico, a área de circulação e a estocagem de
produtos em processo. Estas permaneceram na fábrica, pois como a demanda da produção
estava com previsão de aumento, elas serão necessárias para complementar a mesma. A
estocagem de produtos acabados passou para o espaço reservado no 1º andar, ao lado do
refeitório, em baixo do escritório.
Figura 5 - Nova disposição dos equipamentos na fábrica de calçados de segurança e EPI
Fonte: Autores (2009)
4.3. Implementação da metodologia 5S na empesa BL
Na fábrica de calçados de segurança e EPI foi implantada a metodologia 5S, que recebeu o
nome de Mudança. Este com o intuito de melhorar o ambiente de trabalho e
consequentemente o desempenho produtivo da empresa (Figura 6).
Figura 6 – Área da produção na empresa BL com o programa Mudança
Fonte: Arquivo pessoal (2009)
Eram utilizados caixas de papelão para o estoque provisório da produção. Forma substituídas
por caixa tipo de plásticos e carrinhos, que são feitos de matérias duráveis e permitem uma
fácil movimentação.
Com os 5 sensos, os operadores perceberam como desempenhar melhor suas funções:
Passaram a separar o útil do inútil;
4
Eliminaram o desnecessário;
Identificaram e organizaram as ferramentas, para que qualquer pessoa pudesse
localizar facilmente;
Manutenção do centro de trabalho limpo;
Eliminação das causas da sujeira;
Se sujou, limpou;
Manutenção de um ambiente de trabalho sempre favorável a saúde e higiene.
Os colaboradores da empresa BL perceberam que fazendo dessas atitudes, ou seja, da
metodologia, um hábito, transformaram a Mudança em um hábito natural no dia a dia de
trabalho e no modo de vida.
4. Considerações finais
A administração de produção e das operações passou por muitas mudanças ao longo do
tempo, as quais tiveram grande importância na maneira em que as empresas formulam e
implantam estratégias de produção, sobrevivência e competitividade no mercado.
Através deste estudo de caso, foi possível avaliar, por meio das informações e dados coletados
na fábrica de calçados de segurança e EPI o fluxo de materiais e de equipamentos dentro da
área de produção. Foi possível sugerir a mudança no layout do seu processo produtivo. Esta
mudança aumentou seu espaço físico, melhorou a organização do processo e o ambiente de
trabalho, assim como as condições de operação de seus colaboradores. Houve a melhora no
nível de produção e na qualidade no produto.
As mudanças sugeridas foram adequadas às restrições de produção sem alteração na
capacidade. De forma simples, porém eficaz, considerando o ambiente de produção, foi
possível estruturar um novo layout eficiente, que oferecesse um elevado grau de melhoria.
5
Muitas empresas têm dificuldades nessas escolhas, às vezes por falta de conhecimento ou até
pelo fato dessa mudança ser de um alto custo e não gerar resultados em curto prazo.
A implantação da metodologia 5S juntamente com a alteração do arranjo físico trouxeram um
maior desempenho dos profissionais e dos serviços, a partir do momento que eles
conseguiram deixar o ambiente limpo, organizado e identificado os pequenos problemas, tais
como, perdas de ferramentas, produtos armazenados em local indevido e possíveis “causas”
de incidentes e até acidentes foram minimizados.
A escolha certa do layout, do tipo de processo e dos objetivos de desempenho são de
fundamentais importância para o bom funcionamento das empresas, pois atuam nas decisões
do gerenciamento da produção fazendo com que ideias simples e criativas inovem o seu
processo produtivo, gerando lucros para a empresa.
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
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SLACK, N. CHAMBERS, S. JOHNSTON, R. Administração da Produção. 2. ed. São Paulo:
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