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ESTUDO DE LAYOUT E TEMPOS E

METÓDOS NO PROCESSO DE

PRODUÇÃO DE UMA INDÚSTRIA DE

FABRICAÇÃO DE CARROCERIAS

Alan de Matos Venancio (UFC)

[email protected]

Heraclito Lopes Jaguaribe Pontes (UFC)

[email protected]

Rodrigo Anjos Cordeiro (UFC)

[email protected]

Rebeca Farias Carneiro (UFC)

[email protected]

Pedro Davi Matos Ribeiro (UFC)

[email protected]

Este trabalho apresenta uma aplicação do estudo de tempos e métodos

e a análise de layout no setor de produção de carrocerias com o intuito

de aumentar sua capacidade produtiva. É uma pesquisa classificada

como de caráter aplicado, quantitativo, descritivo e usando os

procedimentos técnicos da pesquisa bibliográfica e do estudo de caso.

O desenvolvimento do trabalho foi dividido em cinco etapas. A

primeira etapa consistiu na identificação das atividades e os tempos

respectivos que cada uma gasta no processo de fabricação de

carrocerias. Na segunda etapa foi realizada uma análise das

atividades do processo de fabricação das portas que é atividade que

demanda maior tempo do sistema. A terceira etapa foi o levantamento

do método atual, identificando as etapas que o constituem e seus

respectivos tempos, além de possíveis soluções para o melhoramento

do método. A quarta etapa foi realizar um estudo de tempos do novo

método para obter o novo tempo padrão e comparar com o tempo

padrão antigo. A quinta etapa consistiu em determinar um melhor

layout da mão de obra e das atividades buscando diminuir os

deslocamentos internos. O resultado final foi o aumento da capacidade

fabricação de carrocerias a partir da redução de 4,87% no tempo total

de fabricação, com um baixo investimento.

Palavras-chave: Estudo de Tempos e Métodos, Análise de Layout,

Melhoria de Processo.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção

Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.

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1. Introdução

A empresa em estudo tem como atividade principal a produção carrocerias de madeira,

alumínio e aço, como também a prestação de serviços de reformas e ajustes para carrocerias

da em geral. Essas diversidades de serviços fazem com que a empresa tem um grande

destaque no mercado regional, sendo considerada uma das líderes de vendas. A planta

industrial da empresa localiza-se na região metropolitana de Fortaleza no estado do Ceará.

A empresa tem como produto principal as caçambas de madeira que representa 50% das

vendas totais dos seus produtos. Entretanto, encontra algumas dificuldades na produção desse

tipo de carroceria, como o elevado custo da matéria prima, altos gastos com logística, a

existência de leis que restringem o uso de certos tipos de madeira, e a dificuldade de encontrar

fornecedores que ofereçam confiabilidade na entrega. Por ter sido identificada uma

possibilidade de maior participação no mercado de carrocerias de furgões, a empresa passa

por um período de mudanças, e deseja aumentar sua parcela de participação nesse mercado.

Com isso, surgiu a necessidade de melhoria de tempos e métodos na operação limitante

sistema produtivo e um melhor aproveitamento da mão de obra e do layout.

Com este contexto, o trabalho em estudo tem como objetivo a aplicação da análise de layout e

o estudo de tempos e métodos para obter melhoria da capacidade produtiva da fabricação de

carrocerias. Para isso, focou-se em reduzir desperdícios oriundos de movimentos e tempos,

com a proposta de um método mais eficiente e; aumentar a capacidade produtiva com a

redução de movimentação interna, utilizando uma análise do layout.

A metodologia do trabalho foi baseada nos conceitos de Gil (1999) e de Silva e Menezes

(2005), classificando esta pesquisa como de caráter aplicado, quantitativo, descritivo e usando

os procedimentos técnicos da pesquisa bibliográfica e do estudo de caso. O trabalho foi

dividido em quatro partes: introdução, revisão da literatura, estudo de caso, conclusão. Após a

quarta parte encontram-se as referências.

2. Revisão da Literatura

2.1 Definições e etapas de estudo de tempos e métodos

Segundo Barnes (1977), tempos e métodos é o estudo sistemático dos sistemas de trabalho

com o objetivo de desenvolver o sistema e o método preferido, padronizar esse sistema e



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método, determinar o tempo gasto para uma pessoa qualificada executar essa tarefa e orientar

o treinamento do trabalhador no método preferido.

Maynard (1970) sugere que organizações interessadas em reduzir custos através de melhores

métodos, têm encontrado algumas aplicações importantes para padrões de tempos. Essas

aplicações são o desenvolvimento de métodos eficientes antes de iniciar a produção, a

melhoria de métodos existentes, o estabelecimento dos tempos padrões e o desenvolvimento

dos dados padrões e formulas de tempos. Toledo Júnior (2004) diz que ao iniciar o estudo de

tempos, aceita-se automaticamente o método atual como o método-padrão.

2.2 Fluxograma

Slack et al. (2009) afirmam que o principal propósito do fluxograma é que ele destaca áreas

problemas onde não existe nenhum procedimento para lidar com um conjunto particular de

circunstâncias.

Um fluxograma esboça o fluxo de informações, clientes, equipamentos ou materiais através

das diversas etapas de um processo (KRAJEWSKI e LEE, 2010).

Figura 1 - Elementos do diagrama do fluxo de processo

Fonte: Barnes (1977)

2.3 Estudo de tempos

Segundo Barnes (1977), o estudo de tempos é usado na determinação do tempo necessário

para um indivíduo treinado e qualificado, trabalhando num ritmo normal, executar uma tarefa

específica. Esse tempo é denominado tempo-padrão da operação. O equipamento necessário à



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execução de um estudo de tempos consiste de um aparelho medidor e de equipamentos

auxiliares.

O estabelecimento correto de tempos padrões para operações industriais é muito importante,

para as várias fases necessárias a uma manufatura bem sucedida. Assim, quando considerar

todos os fins para os quais esses padrões podem ser aplicados, pode-se ver que o tempo

normal é essencial para a operação dia a dia de um empreendimento bem sucedido

(MAYNARD, 1970).

Davis et al. (2001) propõem que o estudo de tempos seja conduzido por meio de

cronometragens no local de trabalho ou observando vídeos das tarefas executadas. Com o uso

de um procedimento, o trabalho ou a tarefa específica são separadas em partes ou elementos

mensuráveis, e cada elemento é cronometrado separadamente.

Machline et al. (1990) diz que é necessário utilizar técnicas como a filmagem, por exemplo,

para o estudo de tempos e o uso de cronometro decimal, exceto para determinar elementos de

duração inferior a 0,02 minutos, quando será preciso recorrer a instrumentos mais elaborados.

2.3.1 Determinação do tempo padrão

Segundo Slack et al. (2009), o tempo-padrão para um trabalho qualquer vem do conceito de

tempo básico. O tempo básico está relacionado com a medição do trabalho sob ampla gama

de condições. Já o tempo-padrão refere-se ao tempo permitido para a realização do trabalho

sob circunstâncias específicas.

De acordo com Barnes (1977), o cálculo do tempo-padrão de uma etapa que se aplica

unicamente a essa operação; portanto deve-se registrar na folha de observações, uma

descrição completa e detalhada do método.

2.3.2 Cálculo para determinar número de ciclos cronometrados

Segundo Moreira (1993) é fácil perceber que o número de medidas dependerá de três fatores:

a variabilidade dos tempos, a precisão desejada e o nível de confiança sobre a medida de

tomada de tempo. Barnes (1977) complementa dizendo que quanto maior o número de ciclos

cronometrados tanto mais representativos serão os resultados obtidos para a tarefa em estudo.



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Segundo Martins e Laugeni (2005), o número de cronometragem ou ciclos n a serem

cronometrados é deduzido pela equação 1.

(1)

Onde: N = número de ciclos a serem cronometrados; z = coeficiente da distribuição normal

padrão para uma probabilidade determinada; R = amplitude da amostra; Er = erro absoluto

desejado; d2 = coeficiente em função do número de cronometragem realizada

preliminarmente; x = média da amostra.

2.3.3 Cálculo do tempo padrão

Segundo Barnes (1977), o tempo padrão deve conter a duração de todos os elementos da

operação, alem disso, incluir as tolerâncias necessárias. Para Martins e Laugeni (2005) o

tempo padrão para cada elemento consiste em duas partes, o tempo básico ou normal e as

tolerâncias. Peinado e Graeml (2007) complementam dizendo que a segunda parte é o cálculo

do tempo padrão, onde se multiplica o tempo normal, pelo tempo fator de tolerância. Uma vez

obtidas as “n” cronometragens válidas, com fator de ritmo (V) e as tolerâncias (FT) deve-se:

a) Calcular a média das “n” cronometragens, obtendo-se o tempo cronometrado:

O tempo médio (Tm)

b) Calcular o tempo normal (Tn):

(2)

c) Calcular o tempo padrão (Tp):

(3)

2.4 Estudo de Layout

2.4.1 Arranjo físico funcional

Correa (1996) afirma que no arranjo físico funcional, os fluxos de materiais são variáveis e os

roteiros de produção são diversos, correspondendo aos diferentes produtos produzidos.



6

Segundo Slack et al. (2009), a abordagem geral de determinar a localização de centros de

trabalho em arranjo físico funcional é primeiramente coletar as informações sobre os centros

de trabalho e os fluxos entre eles e a segunda é desenhar um arranjo físico esquemático.

O terceiro passo, de acordo com Slack et al. (2009), é ajustar o arranjo físico de forma a levar

em conta as restrições da área dentro da qual o arranjo físico deve caber e desenhar o arranjo

físico mostrando as áreas reais dos centros de trabalho e as distâncias que os materiais e as

pessoas devem percorrer. Concluindo, deve-se checar se a troca da localização de quaisquer

dos centros faz reduzir a distância total percorrida ou o custo total de movimentação.

2.6.5 Sistema produtivo sob encomenda e o balanceamento de linha

O sistema produtivo sob encomenda tem como finalidade a montagem de um sistema

produtivo voltado para o atendimento de necessidades específicas dos clientes, com demandas

baixas, tendendo para a unidade. O produto tem uma data específica negociada com o cliente

para ser fabricado e, uma vez concluído (TUBINO, 2009).

Krajewski e Lee (2010) propõem que o balanceamento de linha é a atribuição de trabalho a

estações em uma linha de modo a alcançar a taxa de produção desejada com o menor número

de estações de trabalho. Os gerentes também devem considerar quatro outras opções: (1)

ritmo; (2) fatores comportamentais; (3) numero de modelos fabricados; e (4) tempos de ciclo.

3. Estudo de Caso

3.1 Caracterizações da empresa em estudo

A empresa em estudo atua no mercado de Carrocerias há 40 anos, com uma significativa

variedade de produtos, como por exemplo, graneleiras, caçambas e carrocerias de furgões. Foi

realizado um estudo de tempos e métodos no processo de fabricação de carrocerias para

furgões juntamente com uma análise de layout, reduzindo os custos e movimentação dentro

do processo produtivo aumentando, assim, a eficiência do processo. O principal da empresa

produto é a carroceria, escolhida para o estudo, pois gera maior lucro para a empresa.

3.2 Desenvolvimento do estudo de caso



7

O estudo de caso foi realizado em cinco etapas, sendo a primeira, a etapa de identificação das

atividades e os tempos respectivos que cada uma gasta no processo de fabricação. O processo

de fabricação começa no corte de chapas e perfis e as outras atividades acontecem

paralelamente, excetuando-se a pintura que acontece apenas depois da fabricação da base,

pois a apenas a base é pintada, e a furacão e rebite que acontece depois da fabricação dos

painéis, devido a apenas os painéis produzidos na fabricação precisarem de um maior número

de furacão e rebites.

Os tempos de produção de uma carroceria são apresentados na tabela 1 divididos por

setor/atividade. Identificou-se que o processo de fabricação de portas, composto por um kit

com duas portas laterais e duas traseiras, é o processo que gasta mais tempo, em torno de 32%

(ver figura 2) do tempo total do processo de fabricação, tornando-se o foco deste trabalho.

Tabela 1 - Tempo de produção para fabricação de carrocerias

Setor Tempo de produção Unidade

Corte de chapas 600 segundos

Montagem de painéis 2.245 segundos

Fabricação de portas 16.890 segundos

Furação e rebite 11.400 segundos

Fabricação de quadros 1.680 segundos

Fabricação de base 9.180 segundos

Pintura 10.800 segundos

Fonte: Elaborado pelo autor

Figura 2 - Percentual de tempo de produção para fabricação de carrocerias




8

Na segunda etapa foi realizada uma análise das atividades do processo de fabricação

das portas traseiras. A figura 3 mostra a ordem lógica das atividades de fabricação das portas.

Para a realização da análise, será tomado o processo passando por todas as atividades,

incluindo a atividade “colocar varão”, que é realizada para a fabricação de portas laterais, para

o cálculo do tempo de fabricação apenas das portas traseiras é necessário retirar o tempo da

atividade “colocar varão” de 550 segundos.

Figura 3 – Fluxo de processo de fabricação por porta


A atividade 7 “fazer rebite nas laterais das portas” tem um grande tempo padrão e, por isso,

essa atividade será denominada de “gargalo” de fabricação das portas, iniciando-se a melhoria

de método para reduzir o tempo de processamento da fabricação de portas.



9

Com o gargalo identificado, a terceira etapa foi o levantamento do método de rebitar para o

processo de fabricação de portas, identificando as etapas que constituem o método e seus

respectivos tempos. O método é dividido nas seguintes atividades:

Atividade 1: o tempo da atividade de posicionar a porta na mesa de trabalho

igual a 30 segundos;

Atividade 2: o tempo de fazer 120 rebites em 8 segundos cada no tempo total

de 960 segundos. Além disso, devido a um problema de pressão no equipamento é

necessário se fazer, rotineiramente, um ajuste com tempo total de 690 segundos.

Com os tempos identificados, foi realizada a análise financeira de possíveis soluções de curto

e médio prazo. As principais soluções encontradas foram: fazer um gabarito fixo para

substituir o suporte de ferro; colocar mais dois operadores no processo; comprar uma

rebitadeira; rebitar apenas metade dos parafusos.

Dentre as soluções levantadas, a disponibilização de uma rebitadeira para o processo se

mostrou bastante interessante, pois a empresa já tinha uma rebitadeira em manutenção e os

operadores já sabiam utilizar a ferramenta de maneira adequada.

Com a rebitadeira, a tendência é o aumento da eficiência da atividade de rebitar (atividade 2),

que passa a ser mais automatizado e ainda elimina a atividade de ajuste ao final do processo.

O novo método proposto consiste em posicionar a porta na mesa de fabricação para rebite e

fazer rebitagem semiautomática na porta. Na figura 4, pode-se ver como era o processo de

rebitar antes e depois da melhoria proposta.

Figura 4 – Método antes da melhoria x Método depois da melhoria


No método antigo, o operador posiciona uma base de aço na parte inferior do parafuso e, com

uma ferramenta, faz o rebite no parafuso, pressionando a cabeça do parafuso. No novo



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método o operador usa uma ferramenta que, por pressão, realiza o rebite pressionando a parte

de cima e a parte de baixo do parafuso simultaneamente, por intermédio de uma garra

acoplada na ferramenta.

A quarta etapa foi realizar um estudo de tempos com o novo método para que se tenha o novo

tempo padrão. Para o cálculo do número de amostras necessárias para o estudo, será utilizado

um número inicial de coleta de tempo por rebite de acordo com a tabela 2.

Tabela 2 – Tempos das amostras iniciais para um rebite

Amostras Tempos (segundos)

1 4.28

2 3.95

3 3.6

4 3.55

5 4.35 Fonte: Elaborado pelo autor

Com as amostras da tabela 2, utiliza-se a equação 1 da revisão da literatura para encontrar o

número total de amostras para o cálculo do tempo padrão. Com um intervalo de confiança de

95% e um erro relativo de 5% têm-se os seguintes resultados que compuseram o cálculo do

número de amostra, na tabela 3.

Tabela 3 - Cálculo do número de cronometragens inicial

N° Amostras N 5

1 4.28

784,059

2 3.95

3,892,729

3 3.6 19,73

4 3.55 1.66

5 4.35 N' 11,33


Visto que N’ > N, foi necessário realizar outra coleta de dados, para confiabilidade do cálculo

do tempo padrão. Portanto, foram coletadas 12 amostras, pois sendo o N’ igual a 11,33,

arredondou-se para 12. A tabela 4 mostra as novas amostras e o novo cálculo do N´.

Tabela 4 – Cálculo do número de cronometragens final

N° Amostras N 12

1 4.28

188.279

2 3.95

2,244

3 3.60 47.37

( )²

- ( )²

( )²



11

4 3.55

3.927

5 4.35 N' 11

6 4.55

7 3.52

8 3.82

9 3.65

10 4.08

11 4.10

12 3.97


Analisando os dados da tabela 4, observa-se que o N’< N, logo se pode seguir em frente com

os cálculos que levaram ao novo tempo padrão. Para o tempo base selecionado será usado a

média das amostras do novo N´ que é 3.9475 segundos.

Para a normalização do tempo será usado a adição de fatores de ritmo que foram tirados da

tabela Westing (0,05 ao todo) para encontrar-se o tempo normal utiliza-se a equação 2 da

revisão da literatura, multiplicando-se o tempo normal por 1,05 e, em seguida, baseando-se

numa tabela de tolerâncias estipuladas pela empresa encontrou-se o fator de tolerância

relacionado a fabricação das portas (1,13), assim utilizando a equação 3 multiplicou-se o

tempo normal pelo fator de tolerância encontrou-se o tempo padrão de 4.6837 segundos.

Comparado ao tempo padrão obtido anteriormente, 8 segundos, tem-se uma redução de 3,32

segundos no tempo padrão do processo. Vale ressaltar que o tempo de ajuste de 690 segundos

também foi eliminado devido a substituição do equipamento manual por semi-automático.

O novo método terá um tempo total de 592 segundos, que consistirá da atividade 1 (30

segundos do posicionamento da porta na mesa de fabricação para rebite), mais a atividade 2

(562 segundos da rebitagem semi-automática na porta).

Após a proposta de melhoria, foi constatada outra possível mudança a ser feita na fabricação

de portas a fim de torná-lo mais eficiente. A quinta etapa consistiu em determinar um melhor

layout da mão de obra e das atividades buscando diminuir os deslocamentos.

A figura 5 detalha o layout anterior à proposta de melhoria. A movimentação no setor segue a

seguinte ordem: 1 - com 3,3 m percorridos duas vezes, ida e volta; 2 - Com 9,42 m

percorridos uma vez, ida; 3 - Com 3,36 m percorridos duas vezes, ida e volta; 4 - Com 9,28 m

percorridos duas vezes, ida e volta; 5 - Com 8 m percorridos uma vez, ida; 6 - Com 3,3 m

percorridos uma vez, ida; 7 - Com 3,3 m percorridos duas vezes, ida e volta e; 8 - Com 3,3 m

percorridos uma vez, ida.

- ( )²



12

A movimentação do setor é sempre em relação ao trajeto do produto semi-acabado,

analisando a movimentação que o funcionário faz para pegar o produto na área de estoque

anterior e, em seguida, deixar na próxima área de estoque posterior. A distância percorrida na

movimentação do setor era de 62,5 metros por porta.

Figura 5 – Layout antes da melhoria na célula de fabricação de portas


Foram efetuadas mudanças no posicionamento das mesas para fabricação, como o objetivo de

reduzir o deslocamento e balancear as etapas do processo produtivo, como mostra figura 6.



13

Com a melhoria foram reduzidos de oito para seis movimentações internas no processo. A

movimentação no setor segue a seguinte ordem: 1- com 2 m percorridos duas vezes, ida e

volta; 2 - com 2,3 m percorridos uma vez, ida; 3 - com 2,3 m percorridos uma vez, ida; 4 -

com 2,3 m percorridos uma vez, ida; 5 - com 2,3 m percorridos uma vez, ida; 6 - com 3 m

percorridos uma vez, ida.

A nova distância total percorrida na movimentação do setor foi 16,2 m. Com a mudança

proposta ter-se-á redução Coma mudança proposta ter-se-á redução de 46,3 metros de

distância percorrida e de 295 segundos no tempo de movimentação interna no setor por porta.

Figura 6 – Layout depois da melhoria na célula de fabricação de portas



14


3.3 Considerações finais sobre o estudo de caso

O tempo da atividade “fazer rebite nas laterais das portas” passou de 1.680 segundos antes da

melhoria para 592 segundos após a melhoria, resultando numa redução 64,76% no seu tempo.

Com isso, o tempo de fabricação das portas passou de 16.890 segundos tempo anterior a

melhoria para 14.904 segundos após a melhoria, ou seja, uma redução de 11,75%.

Com a nova proposta de layout e o balanceamento dos processos o tempo total de

movimentação interna do setor de fabricação de portas teve uma redução de 3,95%.

Assim, com a melhoria no método “fazer rebite nas laterais das portas”, da nova proposta de

layout e do balanceamento dos processos feitos na célula de fabricação de portas foi gerado

um tempo final de 14.314 segundos, ou seja, uma redução de 15,25%. Com isso, o “processo

de fabricação de carrocerias” teve uma redução de tempo de 52.795 segundos para 50.219

segundos, ou seja, uma melhoria de 4,87%.

4. Conclusão

Foi demonstrado ao longo do trabalho que a aplicação do estudo de tempos e métodos e a

análise de layout são importantes para resolução de problemas no setor de produção de uma

empresa.

Com estudo de métodos e tempos pode-se ter um maior conhecimento acerca da real

capacidade produtiva de um processo, além da gama de possibilidades de melhorias que o

estudo gera. Através da análise de layout, pode-se ter um maior conhecimento da maneira de

se projetar um layout, fato de grande relevância para a melhoria no sequência das atividades.

O objetivo proposto foi alcançado com o aumento da capacidade fabricação de carrocerias a

partir da redução de 4,87% no tempo total de fabricação, com um baixo investimento.

REFERÊNCIAS

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Blücher, 1977.

CORRÊA, L. H.; GIANESI, I. G. N. Just in Time, MRPII e OPT: um enfoque estratégico. 2ª ed., São Paulo:

Atlas, 1996.

DAVIS, M. M.; AQUILANO, N. J.; CHASE, R. B. Fundamentos da Administração da Produção. 3ª ed.

Porto Alegre: Bookman, 2001.

KRAJEWSKI, L. J. Administração de produção e operações. 8 ª Ed. São Paulo: Person, 2010.



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MACHLINE, C.et al. Manual de administração da produção. 9 ed. Rio de Janeiro:Editora da Fundação

Getúlio Vargas, 1990. 1 vol.

MAYNARD, B. H. Manual de engenharia de produção. São Paulo: Blücher, 1970.

MARTINS, P. G.; LAUGENI, F. P. Administração da produção. São Paulo: Saraiva, 2005. 54

MOREIRA, D. A. Administração de produção e operações. São Paulo: Pioneira, 1993.

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

Unicenp, 2007.

SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da produção. 3ª ed. São Paulo: Atlas, 2009.

TOLEDO JÚNIOR, I. F. B. de. Cronoanálise – Base da racionalização da produtividade da redução de

custos. 15ª Edição. O & M, 2004.

TUBINO, D. F. Planejamento e controle da produção. São Paulo: Atlas, 2009.

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