Processos Tempos e Metodos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUB

Jos Benedito de Oliveira

SIMULAO COMPUTACIONAL: ANLISE DE UM SISTEMA DE MANUFATURA EM FASE DE DESENVOLVIMENTO

Dissertao submetida ao Programa de PsGraduao em Engenharia de Produo como requisito parcial obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Produo

Orientador: Dr. Prof. Jos Arnaldo Barra Montevechi Co-Orientador: Ms. Prof. Fabiano Leal

Itajub, Novembro de 2007

Oliveira, Jos Benedito de. simulao computacional: anlise de um sistema de manufatura em fase de desenvolvimento. Itajub: UNIFEI, 2007. 154p. (Dissertao de mestrado apresentada ao Programa de Ps-Graduao em Engenharia de Produo da Universidade Federal de Engenharia de Itajub). Palavras-Chaves: Simulao, Sistema de Manufatura, Mapeamento de Processos,

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUB

Jos Benedito de Oliveira

SIMULAO COMPUTACIONAL: ANLISE DE UM SISTEMA DE MANUFATURA EM FASE DE DESENVOLVIMENTO

Dissertao submetida banca examinadora em 12 de Novembro de 2007, como parte dos requisitos necessrios obteno do ttulo de Mestre em Engenharia de Produo.

Banca Examinadora: Dr. Prof. Jos Arnaldo Barra Montevechi (UNIFEI) Ms. Prof. Fabiano Leal Mischel Carmen Neyra Belderrain (UNIFEI) (ITA) Jos Hamilton Chaves Gorgulho Jnior (UNIFEI)

Itajub, Novembro de 2007

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Agradecimentos

A DEUS, que por intercesso de Nossa Senhora Aparecida, sempre abenoou as realizaes dos meus sonhos. Ao amigo e professor Jos Arnaldo Barra Montevechi, que por possuir os dons da sabedoria e do conhecimento, conduziu com confiana, amizade e pacincia a realizao do meu trabalho. Ao meu co-orientador, professor Fabiano Leal, que compartilhou seus conhecimentos com ateno e amizade, muito contribuindo na realizao deste trabalho. Ao meu amigo Mrio Coura, que com seu esprito de ajuda e companheirismo, visualizou esta oportunidade, incentivou-me e criou condies para que ela fosse aproveitada. Aos meus pais Nery (in memorian) e Terezinha, que com amor privaram de seus sonhos para tornarem possveis os meus. A minha esposa Patrcia, e aos meus filhos Marina e Bruno, que para possibilitarem a realizao deste trabalho, abdicaram-se pacientemente de momentos importantes de suas vidas.

Para onde irei, para onde fugirei, se em qualquer lugar onde eu me encontro, eu Te encontro l.

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SumrioAgradecimentos Sumrio Resumo Abstrat Lista de Figuras Lista de Tabelas Lista de Quadros Lista de Abreviaturas 1. INTRODUO 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. Consideraes Iniciais Relevncia do Trabalho Objetivo do Trabalho Metodologia de Pesquisa Estrutura do Trabalho Consideraes Iniciais O Sistema de Fluxo de Materiais Sistemas de Produo Sistema de Manufatura Consideraes Finais Consideraes Iniciais Processos Tempos de Mtodos Capacidade Arranjo Fsico Balanceamento de Linha Tcnicas de Mapeamento do Processo Consideraes Finais iii iv vi vii viii x xi xii 1 1 2 2 2 4 5 5 5 6 10 16 17 17 17 19 22 25 29 31 36 37 37 37 40 42 44 46 47 47 47 48 50 51 59 60

2. SISTEMAS DE PRODUO

3. RACIONALIZAO INDUSTRIAL

4. MODELAGEM E A TOMADAS DE DECISES 4.1. Consideraes Iniciais 4.2. Modelagem, Modelos e a Tomada de Decises 4.3. Tipos e Classificaes de Modelos 4.4. Construo de Modelos 4.5. Aplicao de Modelagem para a Tomada de Deciso 4.6. Consideraes Finais 5. MODELO DE SIMULAO E SIMULAO COMPUTACIONAL 5.1. Consideraes Iniciais 5.2. Modelo de Simulao 5.3. Simulao Computacional 5.4. Vantagens e Desvantagens da Simulao 5.5. O Projeto da Simulao 5.6. Aplicaes da Simulao 5.7. Consideraes Finais

v 6. APLICAO 6.1. Consideraes Iniciais 6.2. Definio do Problema e Estabelecimento de Objetivos 6.3. Formulao e Planejamento do Modelo 6.4. Coleta de Dados 6.5. Desenvolvimento do Modelo 6.6. Verificao e Validao dos Modelos 6.7. Experimentao e Anlise dos Resultados 6.8. Consideraes Finais 7. CONCLUSO 7.1. Consideraes Iniciais 7.2. Comentrios e Contribuio do Trabalho 7.3. Sugestes para Trabalho Futuro 7.4. Consideraes Finais 8. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ANEXO 1 ANEXO 2 ANEXO 3 ANEXO 4 ANEXO 5 61 61 61 65 71 71 79 79 91 94 94 94 96 96 98 102 104 109 119 120

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RESUMOO presente trabalho aborda um estudo de simulao para avaliar o desempenho de um novo sistema de manufatura que est em fase de desenvolvimento, ou seja, ainda no implantado. O estudo se desenvolve na seo de engenharia de desenvolvimento de uma empresa do setor de autopeas. O sistema de manufatura foco deste estudo, foi inicialmente idealizado numa fase de elaborao de oramentos, fase em que, engenheiros oramentistas pr conceberam o sistema a partir de desenhos e especificaes tcnicas fornecidas pelo cliente. comum que na fase de desenvolvimento os engenheiros responsveis discordem de idias e decises tomadas na fase de oramento, ocorrendo ento, as cobranas do tipo tinha que se ter pensado nisso antes!. Pensando nos futuros usurios do sistema, e preocupados com este mesmo tipo de cobrana, os responsveis pelo desenvolvimento optaram pelo uso da simulao como uma tcnica de anlise e auxlio deciso, visando obter informaes preventivas e preditivas do funcionamento e desempenho futuro do sistema. Primeiramente foi realizada uma reviso da literatura verificando as pesquisas desenvolvidas sobre os conceitos e as ferramentas utilizadas neste trabalho: sistemas de produo; mapeamento de processo; arranjos fsicos; tempo padro; modelagem para a tomada de deciso; modelo de simulao; simulao computacional; ciclo da simulao; etapas do estudo da simulao etc. Na etapa de aplicao da simulao o estudo teve duas fases distintas: 1) foram descritos os principais conceitos e consideraes do produto a ser fabricado; foram realizados diagrama, fluxograma e mapofluxograma dos processos; foram definidos os arranjos fsicos e construdos os modelo conceituais dos processos. 2) construo dos modelos de simulao utilizando-se o pacote de simulao ProModel; execuo e anlise dos experimentos. Como concluses finais foram apresentados comentrios sobre observaes realizadas durante a construo dos modelos, realizao dos experimentos, modificaes e ajustes nos modelos. Tambm foi apresentado um quadro de resultados de reduo de custos obtidos a partir da anlise dos resultados do estudo da simulao. O trabalho tambm vislumbrou a importncia do uso do recurso de animao apresentado pelo software como uma ferramenta para facilitar a comunicao entre a superviso e a mo de obra direta, possibilitando transmitir facilmente, de maneira clara e objetiva, como se deseja que uma tarefa seja executada e qual o desempenho esperado, buscando o comprometimento e a participao do funcionrio. Outra oportunidade vislumbrada quanto utilizao da simulao na fase de realizao de oramentos, visando informaes antecipadas que possibilitam maior competitividade em relao ao que se estiver sendo orado.

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ABSTRACTThe present work approaches a simulation study to evaluate the acting of a new manufacture system that is in development phase, that is to say, not yet implanted. The study is develops in the section of engineering of development of a company of the spare parties section. The system of manufacture focus of this study, it was idealized initially in a phase of elaboration of budgets, phase in that, engineers conceived the system starting from drawings and technical specifications supplied by the customer. It is common that in the development phase the responsible engineers disagree of ideas and decisions takings in the budget phase, happening then, the collections of the type you had to have thought before of this ". Thinking of the future users of the system, and worried with this same collection type, the responsible persons for the development opted for the use of the simulation as an analysis technique and aid to the decision, seeking to obtain preventive information and preditivas of the operation and future acting of the system. Firstly a revision of the literature was accomplished verifying the researches developed on the concepts and the tools used in this work: production systems; physical arrangements; standard time; modeling for the taking of decision; simulation model; cycle of the simulation; stages of the study of the simulation etc. In the stage of application of the simulation the study had two different phases: 1) the main concepts and considerations were described to be manufactured of the product; diagram, and flow of the processes were accomplished; they were defined the physical and built arrangements them I model conceptual of the processes. 2) construction of the simulation models being used the simulation package ProModel; execution and analysis of the experiments. As final conclusions were presented comments about observations accomplished during the construction of the models, accomplishment of the experiments, modifications and fittings in the models. A picture of results of reduction of costs obtained starting from the analysis of the results of the study of the simulation was also presented. The work also shimmered the importance of the use of the animation resource presented by the software as a tool to facilitate the communication between the supervision and the hand of direct work, facilitating to transmit easily, in a clear way and it objectifies, as he wants himself that a task is executed and which the expected acting and the employee's participation. Another shimmered opportunity is with relationship to the use of the simulation in the phase of accomplishment of budgets, seeking premature information that facilitate larger competitiveness in relation to the than if it be being estimated.

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LISTA DE FIGURASFigura 1.1 Classificao dos Tipos de Pesquisa Figura 2.1 Sistema de Fluxo de Materiais Figura 2.2 Sistema: Empresa industrial Figura 2.3 Modelo de Sistema de Produo Figura 2.4 Sistema de Manufatura (Sistema de Produo Discreta) Figura 2.5 Volume-Variedade nas Operaes de Manufatura Figura 2.6 Tipos de Processos em Operaes de Manufatura Figura 2.7 Processos em Organizaes Industriais Figura 3.1 Atividade de Produo - Fabricante de Comida Congelada Figura 3.2 Modelo input transformao output Figura 3.3 Estudo do Trabalho = Estudo do Mtodo + Medio do Trabalho (Tempo) Figura 3.4 Gargalo de capacidade - processo com 3 operaes Figura 3.5 Processo perfeitamente equilibrado Figura 3.6 Exemplo de um arranjo fsico em linha Figura 3.7 Influncia sobre o arranjo fsico das caractersticas volume e variedade Figura 3.8 Configuraes bsicas do fluxograma de processos Figura 3.9 Mapa de processos Figura 3.10 Mapofluxograma Figura 4.1 Abordagem gerencial para tomada de deciso Figura 4.2 O processo de modelagem Figura 4.3 Papel do gerente no processo de modelagem Figura 4.4 Ciclo para criao de modelos Figura 4.5 A viso caixa preta de um modelo Figura 4.6 Dimenses na criao de modelos Figura 5.1 Etapas em um estudo de simulao Figura 6.1 Posies entre as reas livres e as reas com recursos instalados Figura 6.2 Diagrama de Processo do Sistema do Novo Sistema de Manufatura Figura 6.3 Fluxograma de Processo do Sistema do Novo Sistema de Manufatura Figura 6.4 Mapofluxograma do Novo Sistema de Manufatura Figura 6.5 Subcjs. Solda Projeo Figura 6.6 Subcjs. Montagem dos Braos Figura 6.7 Subcjs. Braos LE/LD e Placas Figura 6.8 Linha de Montagem Final Eixo SW 3 6 7 10 12 14 14 15 19 19 20 23 24 28 29 34 34 35 38 38 39 42 44 45 54 65 66 67 69 70 70 70 70

ix Figura 6.9 Leiaute do Modelo ProModel Subcjs. Solda Projeo Figura 6.10 Leiaute do Modelo ProModel Subcjs. Montagem dos Braos Figura 6.11 Leiaute do Modelo ProModel Subcjs. Braos LE/LD e Placas Figura 6.12 Leiaute do Modelo ProModel Linha de Montagem Final Eixo SW Figura 6.14 Resultados da Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Montagem dos Braos Figura 6.15 Resultados da Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Braos LE/LD e Placas Figura 6.16 Resultados da Segunda Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Braos e Placas Figura 6.17 Resultados da Execuo da Simulao ProModel Linha de Montagem Final Eixo SW Figura 6.18 Resultados da Execuo da Simulao ProModel Linha de Montagem Final Eixo SW com Modificaes Figura 6.19 Resultados da Execuo da Simulao ProModel Linha de Montagem Final Eixo SW Transporte em Lote de 20 Peas Figura 6.20A Resultados da Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Solda Projeo - Demanda 50 Conjuntos/dia Figura 6.20B Resultados da Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Montagem dos Braos - Demanda 50 Conjuntos/dia Figura 6.20C Resultados da Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Braos LE/LD e Placas - Demanda 50 Conjuntos/dia Figura 6.20D Resultados da Execuo da Simulao ProModel Linha de Montagem Final Eixo SW - Demanda 50 Conjuntos/dia 93 93 92 92 89 87 85 84 83 82 75 76 77 78

Figura 6.13 Resultados da Execuo da Simulao ProModel Subcjs. Solda Projeo 81

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LISTA DE TABELASTabela 2.1 Tabela com base na Teoria de Sistemas Tabela 2.2 Objetivos de Desempenho da Produo Tabela 2.3 Tipos de Processos em Operaes de Manufatura Tabela 3.1 Processos de Diferentes Caractersticas Tabela 3.2 Relao entre tipos de processos e tipos bsicos de arranjo fsico Tabela 3.3 Vantagens e Desvantagens dos tipos de arranjo fsico Tabela 3.4 Smbolos do fluxograma de processos Tabela 4.1 Caractersticas dos tipos de modelos Tabela 4.2 Algumas classificaes de modelos Tabela 6.1 Arranjos Fsicos do Sistema do Novo Sistema de Manufatura 11 13 13 18 27 28 33 40 41 69

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LISTA DE QUADROSQuadro 6.1 Estrutura de Montagem do Eixo SW Quadro 6.2 Recursos de Montagem do Eixo SW Quadro 6.3 Elementos ProModel - Subcjs. Solda Projeo Quadro 6.4 Elementos ProModel - Subcjs. Montagem dos Braos Quadro 6.5 Elementos ProModel - Subcjs. Braos LE/LD e Placas Quadro 6.6 Elementos ProModel Linha de Montagem Final Eixo SW Quadro 6.7 Mudanas Sugeridas Linha de Montagem Final Eixo SW Quadro 6.8 Relatrio de Resultado de Simulao Sistema de Manufatura Eixo SW Informaes para Implantao - Demanda 50 Conjuntos/dia 91 Quadro 7.1 Relatrio Final de Resultado de Simulao Novo Sistema de Manufatura 95 63 64 75 76 77 78 86

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LISTA DE ABREVIATURASAGV Automated Guided Veicle (Veiculo Guiado Automaticamente) APQP Advanced Product Quality Planning (Planejamento Avanado da Qualidade do Produto) BELE Brao Externo Lado Esquerdo BELD Brao Externo Lado Direito BRINLE Brao Interno Lado Esquerdo BRINLD Brao Interno Lado Direito CNC Comando Numrico Computadorizado Eixo SW Denominao do Conjunto Mecnico Estrutural FMEA Failure Mode and Effect Analysis (Anlise dos Efeitos e Modos de Falhas) LE Lado Esquerdo LD Lado Direito LE/LD Lado Esquerdo e Lado Direito MAG Metal Ativo Gs MIG Metal Inerte Gs MOD Mo de Obra Direta PPAP Production Part Approval Process (Processo de Aprovao da Pea de Produo) SBLE Subconjunto Brao Lado Esquerdo SBLD Subconjunto Brao Lado Direito SBRINLE Subconjunto Brao Interno Lado Esquerdo SESW Subconjunto Eixo SW SFP Solicitao de Formao de Preos SSLCP Suporte em L com Porca SSUCAP Suporte em U com Aba e Porca Subcjs Subconjuntos WIP Work in Process (Material em Processamento) Travessa 521 Produto que no pertence ao sistema de manufatura em estudo

Captulo 1 - Introduo

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1 INTRODUO1.1 Consideraes iniciaisAs organizaes empresariais esto envolvidas por sistemas complexos, cuja compreenso e anlise de alguns desafios tornam-se fundamentais para a sobrevivncia. Em um mundo marcado pela globalizao de mercados e pela velocidade da informao, a melhoria da produtividade passou de desejo necessidade, obrigando as empresas a constantes evolues nos sistemas de produo, onde empresas vencedoras so aquelas que respondem de forma rpida e flexvel s necessidades dos clientes. O desenvolvimento de um novo sistema produtivo ou a melhoria de um j existente passa freqentemente por tomadas de decises em diversos nveis da organizao e geralmente so afetadas, conforme apresentado por Lachtermacher (2002), pelo tempo disponvel para a tomada de deciso, a importncia da deciso, o ambiente, os riscos certezas/incertezas, os agentes decisores e os conflitos de interesses. No so raras as situaes em que decises sobre distribuio e utilizao de recursos so tomadas por supervisores, lderes, coordenadores de produo e engenharia de manufatura, com base apenas em suas experincias e sob forte ao de um dos fatores apresentados acima. Considerando que nestas condies a deciso tomada no garantia de melhor resultado na alocao dos recursos, faz-se ento necessrio utilizar uma outra opo em conjunto com a primeira, sendo esta ltima baseada em fatos, dados e informaes. A simulao uma poderosa ferramenta para a tomada de decises no desenvolvimento de sistemas mais eficientes (HARREL et al., 2002). O uso da simulao durante o desenvolvimento seria como uma tcnica preditiva e preventiva, onde respostas para questes do tipo o que aconteceria se...?, iro auxiliar em tomadas de decises que podem evitar cobranas futuras do tipo tinha que se ter pensado nisso antes!. Um grande benefcio da utilizao da simulao em ambientes manufatureiros a possibilidade de obter uma viso geral (macro) do efeito de uma pequena mudana (micro) no sistema. Alguns benefcios da simulao so: Aumento de produtividade; Aumento das taxas de utilizao de equipamentos e funcionrios; Reduo das necessidades de capital; Garantir que o projeto do sistema proposto opere conforme o esperado;

Captulo 1 - Introduo As informaes agregadas na construo do modelo de simulao promovero um maior entendimento do sistema.

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1.2 Relevncia do TrabalhoAtualmente as organizaes necessitam cada vez mais de sistemas altamente eficientes para enfrentarem a grande competitividade imposta pelo mercado globalizado. Desta forma as empresas necessitam retirar o mximo rendimento possvel de todos os seus recursos bem como realizar novos investimentos que podem afetar diretamente o seu desempenho e conseqentemente sua competitividade. Na fase de desenvolvimento, so tomadas as mais importantes decises que afetam o desempenho e a performance de um novo sistema, sendo comum que aps sua implementao apaream problemas que poderiam ser evitados caso fossem preventivamente identificados. Este trabalho utiliza a simulao como ferramenta de anlise preventiva no desenvolvimento de novos sistemas, aproveitando das vantagens desta tcnica para diagnosticar problemas; estimar desempenho; visualizar atravs da animao e proporcionar uma melhor percepo de como o sistema funcionaria na realidade.

1.3 Objetivos do Trabalho objetivo deste trabalho desenvolver um estudo de simulao para avaliar o desempenho de um novo sistema de manufatura que est em fase de desenvolvimento, ou seja, ainda no implantado. Busca-se, neste estudo, uma anlise preventiva e preditiva da performance que o sistema que esta sendo idealizado, apresentar depois de implantado, gerando informaes para tomada de decises quanto distribuio e utilizao de recursos. Os objetivos complementares do presente trabalho so: Mapeamento do processo do novo sistema de manufatura; Conhecer a capacidade produtiva; Balanceamento da linha de montagem; Distribuio de mo de obra; Definir procedimentos de operao.

1.4 Metodologia de PesquisaMetodologia o conjunto de tcnicas e processos utilizados pela cincia para formular e resolver problemas de aquisio objetiva do conhecimento de maneira sistemtica (JUNG, 2003).


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Para Jung (2003), Pesquisa o processo atravs do qual as pessoas adquirem um novo conhecimento sobre si mesmas ou sobre o mundo em que vivem, com a finalidade de: Responder a um questionamento, Resolver um problema, Satisfazer uma necessidade. A Metodologia da Pesquisa tem como funo mostrar como andar no caminho das pedras na elaborao de um projeto de pesquisa, baseados em planejamento cuidadoso, reflexes conceituais slidas e alicerados em conhecimentos j existentes (SILVA e MENEZES, 2001). Conforme Silva e Menezes (2001) existem vrias formas de classificar as pesquisas. As formas clssicas de classificao dos tipos de pesquisas esto representadas na Figura 1.1.

Do Ponto de Vista da NATUREZA Pesquisa Bsica Pesquisa Aplicada

Do Ponto de Vista da ABORDAGEM Pesquisa Quantitativa Pesquisa Qualitativa

Do Ponto de Vista dos OBJETIVOS Pesquisa Exploratria Pesquisa Descritiva Pesquisa Explicativa

Do Ponto de Vista dos PROCEDIMENTOS Pesquisa Bibliogrfica Pesquisa Documental Pesquisa Experimental Levantamento Estudo de Caso Pesquisa Expost-Facto Pesquisa-Ao Pesquisa Participante Modelagem Simulao

Figura 1.1 Classificao dos Tipos de Pesquisa Adaptado de SILVA e MENEZES (2001) Conforme Jung (2003), quanto aos procedimentos a execuo de uma pesquisa depende das tcnicas e procedimentos a serem adotados para a coleta e anlise dos dados, sua


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natureza e objetivos requerem ferramentas adequadas para a resoluo dos problemas de pesquisa. Isso significa que existem vrios tipos de pesquisa que so adotados em funo das necessidades prticas de execuo. Este trabalho de pesquisa investiga os resultados da aplicao da simulao no desenvolvimento de um novo sistema de manufatura. Para sua realizao, sero usadas ferramentas de modelagem e simulao, o que caracteriza esta pesquisa do ponto de vista do procedimento, conforme a figura 1.1, como uma Modelagem Simulao. A elaborao de hipteses, afirmaes iniciais que se buscar afirmar no decorrer da pesquisa, algo essencial na elaborao e execuo de uma pesquisa. O presente trabalho busca confirmar a seguinte hiptese: A simulao aplicada em sistemas de manufaturas em fase de desenvolvimento, de grande valia no apoio deciso para sua implementao, proporcionando uma melhor percepo de como o sistema funcionar na realidade.

1.5 Estrutura do trabalhoEste trabalho est dividido em sete captulos. O primeiro captulo foi destinado introduo, fornecendo as primeiras impresses do trabalho, a relevncia e o objetivo da dissertao. No segundo captulo foi realizada uma reviso bibliogrfica sobre os conceitos de sistemas de produo, considerados necessrios para o desenvolvimento do trabalho. No terceiro captulo a reviso bibliogrfica focou as tcnicas de racionalizao industrial, procurando abordar os conceitos e ferramentas relacionadas s anlises dos sistemas produtivos. No quarto captulo a reviso bibliogrfica foi direcionada para os conceitos gerais de modelagem e modelos aplicados na tomada de deciso e soluo de problemas, procurando formar base para o quinto captulo. No quinto captulo a discusso foi voltada para os conceitos especficos dos modelos de simulao com os fins de aplicao da simulao computacional. No sexto captulo realizada uma aplicao da simulao computacional em um sistema de produo em fase de desenvolvimento, e no stimo captulo so realizadas as concluses e as recomendaes para futuros trabalhos.

Captulo 2 Sistemas de Produo

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2 SISTEMAS DE PRODUO2.1 Consideraes iniciaisDevido s exigncias cada vez maiores por parte do mercado consumidor, tanto na qualidade como na variedade de produtos de baixos custos, a competitividade na rea industrial tem-se tornado geral, e demandas imprevisveis esto cada vez mais substituindo (progressivamente) demandas constantes. Os pases altamente industrializados tm realizado mudanas significativas na rea de manufatura, permitindo produzir produtos de alta qualidade de baixos custos e em pequenos lotes. Este captulo discute os sistemas de produo e fluxo de materiais dentro de uma indstria, buscando prover um melhor entendimento dos problemas de gerenciamento da produo atravs do estudo de vrios tipos de sistemas de produo.

2.2 Sistema de Fluxo de MateriaisJohnson e Montgomery (1974) apresentam na Figura 2.1 um modelo geral de fluxo, ainda vlido para os tempos atuais, onde a empresa adquire de fornecedores o material bruto e/ou subconjuntos para atender as necessidades de produo, sendo que neste caso o gerenciamento de aquisio e controle de inventrios do departamento de compras e estoque de material que providencia a entrada destes no sistema produtivo. O sistema produtivo consiste de centros de produo que processam o material bruto e/ou subconjuntos transformando-os em produto acabado, sendo ento o departamento de produo responsvel pelo gerenciamento de mo de obra (manpower) e instalaes (facilities) que determinaro a capacidade produtiva de cada centro que ir executar as rotinas para produzir o produto. Produtos acabados deixam o sistema produtivo para atender a demanda de clientes, que podem ser um consumidor direto, um varejista, um atacadista ou um cliente interno parte de um outro processo de manufatura. funo do departamento de distribuio e vendas o gerenciamento das quantidades e armazenamento destes produtos para satisfazer as necessidades de atendimento do cliente. Os autores afirmam ainda que trs fatores do fluxo de material so de grande interesse para o gerenciamento da produo: Quantidade/Tempo a quantidade a ser processado por vez em um determinado perodo de tempo. Qualidade grau de conformidade com as especificaes.

Captulo 2 Sistemas de Produo Custo valor de todos os recursos gastos para a fabricao do produto. Procedimentos para planejamento e controle formais destes fatores devem ser estabelecidos, de modo que uma companhia ter unidades organizacionais e sistemas de informaes para controlar a produo, inventrios, qualidade e custos. Vendedores Vendedores Vendedores

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Entrada de Matria Prima (Material Bruto) Subcontratos

Operaes Itens em Processo Subcontratos

Sada de Produto Acabado (Produtos Bons)

Armazns (Warehouse)

Armazns (Warehouse)

Armazns (Warehouse)

DEMANDA (Consumidor, Varejista, Atacadista, Cliente interno)

Figura 2.1 Sistema de Fluxo de Materiais - Johnson e Montgomery (1974)

2.3 Sistemas de ProduoO planejamento e controle da produo um tipo de controle formal para o fator Qualidade/Tempo discutido na seo anterior, tendo este a funo gerencial de planejar e


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controlar a produo. Esta funo gerencial depende fortemente de conhecimentos da natureza dos processos de produo que sero controlados. Rosa (2002) ressalta que um sistema definido por conter um processo especfico de funcionamento a partir de determinados insumos (inputs) de tal forma a atender determinados resultados (outputs), sendo organizado previamente para atender esses resultados. Porm, esta organizao prvia no garantia que os resultados sejam atingidos conforme planejado, necessitando o sistema de ter um monitoramento ao longo de seu desenvolvimento at a etapa final para verificar as discrepncias entre o resultado real e o planejado. Este monitoramento propiciaria constante retroalimentaao (feedback) de tal forma a orientar as correes de eventuais desvios no funcionamento do sistema. A Figura 2.2 sintetiza um sistema de empresa industrial.

INSUMOSRECURSOS: Materiais; Informaes; Consumidores.. AGENTES: Instalaes; mquinas Funcionrios,

PROCESSOSEngenharia de produto & processo Planejamento & Controle da Produo Manuteno Controle da Qualidade Organizao do Trabalho Marketing Finanas, ...

RESULTADOS Bens & Servios Refugos Poluio

feedback Figura 2.2 Sistema: Empresa industrial Fonte: Rosa, (2002) Palomino (2001) apresenta sistemas de produo como processos planejados pelos quais elementos so transformados em produtos teis. Segundo RUSSOMANO (apud Tagliari, 2002), um sistema de produo pode ser definido como a configurao de recursos combinados, para a proviso de bens e/ou servios. A explicitao dos itens fsicos que compem esses recursos combinados produz o que se denomina sistemas fsicos, cujas principais categorias de recursos so as matrias-primas, os equipamentos, a mo-de-obra e os produtos associados ao sistema de produo. Stoner (1995) ressalta que o sistema de produo atua dentro do quadro mais amplo da estratgia organizacional, devendo o plano estratgico da organizao ser utilizado como diretriz coerente para as polticas produtivas, especificando metas e objetivos que possam ser


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atingidos. Desta forma, o sistema de produo deve ser projetado de modo compatvel com as estratgias da organizao e reciprocamente, suas capacidades devem ser consideradas na formulao da estratgia organizacional. Inmeros fatores podem influenciar a configurao de um sistema de produo, podendo surgir assim vrias classificaes. Johnson e Montgomery (1974) fazem uma classificao dos sistemas de produo em funo do fluxo de materiais como sendo sistema de produo contnua, sistema de produo intermitente, sistema de projeto e sistema puro de inventrio. O sistema de produo contnua envolve tipicamente a produo de umas poucas famlias de produtos com relacionamento prximo, em grandes volumes de produo, com arranjo fsico de acordo com a rotina (seqncia de produo) do produto. No sistema de produo intermitente um grande nmero de produtos precisa ser fabricado ocorrendo ento freqentes mudanas (Setup) nos centros de produo que tero arranjos (flow shop ou job shop) de acordo com a coincidncia ou no da rotina (seqncia de produo) dos produtos. Problemas de planejamento e controle de produo so mais complexos no sistema produo intermitente do que no sistema de produo contnua. No sistema de projeto a produo feita para atender um projeto especfico que no produzido com freqncia e em alguns casos produzida uma nica vez. O sistema de puro inventrio um caso especial onde h gerenciamento de compra e estoque de material, mas no h produo. Uma loja de varejo que compra produtos para vendas intermedirias um sistema puro de inventrio. Zacarelli (1979) faz classificao semelhante realizada por Johnson e Montgomery (1974), porm, fazendo subdivises para os sistemas de produo contnuo e intermitente. O autor classifica as indstrias em duas classes: indstria do tipo contnuo e indstria do tipo intermitente. Indstrias do tipo contnuo: onde os equipamentos executam as mesmas operaes de maneira contnua e o material se move com pequenas interrupes entre eles at chegar ao produto acabado. Pode se subdividir em: a) contnuo puro: uma s linha de produo, os produtos finais so exatamente iguais e toda a matria-prima processada da mesma forma e na mesma seqncia; b) contnuo com montagem ou desmontagem: vrias linhas de produo contnua que convergem nos locais de montagem ou desmontagem; e c) contnuo com diferenciao final: caractersticas de fluxo igual a um ou outro dos subtipos anteriores, mas o produto final pode apresentar variaes. Indstrias do tipo intermitente: diversidade de produtos fabricados e tamanho reduzido do lote de fabricao determinam que os equipamentos apresentem variaes freqentes no trabalho. Subdividem-se em: a) fabricao por encomenda de produtos diferentes: produto de acordo com as especificaes


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do cliente e a fabricao se inicia aps a venda do produto; e b) fabricao repetitiva dos mesmos lotes de produtos: produtos padronizados pelo fabricante, repetitividade dos lotes de fabricao, podendo ter as mesmas caractersticas de fluxo existente na fabricao sob encomenda. Diferente dos dois autores anteriores, Palomino (2001), classifica os sistemas de produo pelo tipo de produto final, como sendo: sistemas discretos e contnuos. Quando os produtos finais so compostos de partes discretas, isto , podem ser quantificados numa forma discreta por um nmero real, tais sistemas so conhecidos como sistemas de produo discreta. Como exemplos deste tipo de sistemas pode-se citar a produo de eletrodomsticos, automveis, mquinas, ferramentas, livros etc. Por outro lado, quando o produto final no pode ser identificado individualmente, isto , quando ele contado em parcelas fracionrias, como litros, toneladas, metros etc, como o caso das indstrias de processos em geral (lquidos, laminados, refinarias etc), estes tipos de sistemas so conhecidos como sistemas de produo contnua. Sousa (2003) apresenta duas classificaes para o sistema de produo. A classificao por tipo de produto e a classificao por tipo de processo. A classificao por tipo de produto apresentada como: a) contnua: no qual o fluxo contnuo de produo agrega valor ao produto atravs de misturas, separao, destilao, reao qumica, etc; b) seriada discreta: fluxo de produo com unidades discretas, executadas e planejadas de maneira a obedecer a um seqnciamento ou taxas de produo; e c) sob encomenda: produo na qual cada unidade ou pequenas quantidades de unidades gerenciada por uma equipe de produo (e projeto) especfica para esse propsito. A classificao por tipo de processo apresentada como: a) job shop: neste tipo de produo, o processo produtivo caracterizado por mquinas que no possuem uma ordem definida; b) flow shop: neste tipo de produo, o processo produtivo caracterizado por mquinas seguindo uma ordem definida; e c) linha de produo: neste tipo de produo, o processo produtivo caracterizado por mquinas que possuem uma ordem definida com a particularidade de todas as peas visitarem todas as mquinas. Considerando o modelo apresentado por Slack et al. (2002) como base para a anlise de um sistema de produo, Perales (2006) estabeleceu relaes entre os elementos do sistema de produo e os critrios das diversas classificaes. A Figura 2.3 apresenta o modelo apresentado por Slack et al. (2002) e a Tabela 2.1 sintetiza o estudo de Perales (2006). Foram apresentados alguns modos de se definir e classificar os sistemas de produo. A classificao quanto ao tipo de produto est relacionada natureza intrnseca do material a ser transformado e a dinmica do fluxo nesta transformao. J a classificao quanto ao tipo


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de processo est relacionada com a forma como os recursos produtivos esto organizados para a realizao da transformao do produto. Para os objetivos deste trabalho, estenderemos este estudo para a classificao quanto ao tipo de produto e especificamente para o sistema de produo discreta, considerada como veremos a seguir, a forma do sistema de manufatura.Recursos a Serem Transformados

EntradasRecursos de Transformao

Processos de Transformao

Sadas

Bens e Servios

Figura 2.3 Modelo de Sistema de Produo Adaptado Slack et al. (2002).

2.4 Sistemas de ManufaturaDICESARE (apud Palomino, 2001) considera os sistemas de manufatura como sendo um sistema de produo discreta, e composto de: Sistema Fsico, que o conjunto de recursos que opera sobre a matria prima e/ou sobre o trabalho em processo, como mquinas, clulas, sistemas de transporte (transportadores, AGVs, etc), trabalhadores, dispositivos de armazenagem, estaes de carga/descarga, estaes de controle de qualidade etc. Leiaute de Manufatura, que representa a forma como os recursos fsicos so distribudos no cho da fbrica e a conexo de um com o outro. Sistema de Gerenciamento, conhecido tambm como sistema de controle ou sistema de tomada de deciso. Moreira (1993) define sistema de manufatura como sendo um conjunto de atividades e operaes necessrias para a produo de produtos envolvendo os seguintes elementos: insumos, o processo de transformao e os produtos fabricados. Black (1998) define sistema de manufatura como um arranjo complexo de elementos fsicos caracterizados por parmetros mensurveis. Dentre os elementos fsicos importantes na manufatura destacam-se: pessoas, processos, equipamentos, estoque e manuseio de materiais. Dentre os parmetros mensurveis destacam-se: taxa de produo, estoque em processo, custo total ou unitrio, entre outros.


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ENTRADA Classificao Sistema de Produo

em funo do tipo de - sistemas predominantemente processadores de materiais recursos a serem - sistemas predominantemente processadores de informaes transformados - sistemas predominantemente processadores de consumidores PROCESSO DE TRANSFORMAO Sistema de Produo - sistemas que transformam as propriedades fsicas - sistemas que transformam as propriedades informativas em funo da ao - sistemas que mudam a posse ou propriedade principal do processo - sistemas que mudam a localizao de transformao - sistemas que estocam ou acomodam - sistemas que mudam o estado fisiolgico ou psicolgico - fluxo contnuo em funo do fluxo - fluxo intermitente dentro do processo de - fluxo misto transformao - por projetos em funo da deciso - antecipada ou para estoque de produzir - sob encomenda em funo do grau de - alto grau de contato ou linha de frente contato com o - baixo grau de contato ou retaguarda consumidor SADA Classificao Sistema de Produo - fabricao ou manufatura de produtos, quando se trata de uma sada tangvel, que pode ser estocada e transportada em funo da natureza - gerao ou prestao de servio, quando a sada intangvel, das sadas consumida simultaneamente com a sua produo onde indispensvel a presena do consumidor e no pode ser estocada ou transportada - alto volume em funo do volume - mdio volume de sadas - baixo volume em funo da variedade - alta variedade de sadas ou produtos sem nenhuma padronizao ou padronizao das - variedade mdia de sadas ou produtos com alguma padronizao sadas - baixa variedade de sadas ou produtos altamente padronizados em funo da variao - produo sazonal ou com alta variao da demanda da demanda pelas - produo no sazonal ou com baixa variao da demanda sadas Classificao

Tabela 2.1 Tabela com base na Teoria de Sistemas - Perales (2006)


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A Figura 2.4 representa a definio de um sistema de manufatura (ou sistema de produo discreta).

ENTRADA- Material - Demanda - Informao - Energia - Poltica

SISTEMASistema de Manufatura : Um Arranjo Complexo de Elementos Fsicos Caracterizados por Parmetros Mensurveis

SADA- Produto de Consumo - Informao - Servio ao Cliente - Defeitos e Sucatas

- Elementos fsicos:Mquinas- ferramentas para processamento Ferramentas e maquinrio Equipamentos de movimentao de materiais Pessoas (clientes internos) - Parmetros mensurveis do sistema : Estoque em processo Tempo de atravessamento Taxa de produo Volume de produo % de entrega dentro do prazo % de defeitos Custo total /unitrio

Figura 2.4 Sistema de Manufatura (Sistema de Produo Discreta) Black (1998) O sistema de manufatura (ou sistema de produo discreta) tem por objetivo produzir um conjunto de tipos diferentes de produtos, os quais precisam seguir uma determinada seqncia de operaes (roteiro de produo), sendo que cada operao pode ser realizada por uma ou mais mquinas. O grande nmero de produtos a serem fabricadas de forma simultnea e concorrente, as complexidades de cada produto, sua diversificao, a variao nas quantidades a serem fabricadas, variaes nas demandas, a introduo de novos produtos etc. fazem dos sistemas de manufaturas um sistema complexo, sendo que esta complexidade inerente ser tanto maior quanto mais complexos forem os produtos a serem fabricados, quanto mais complexa for a estrutura de produo vinculada a esses produtos e quanto mais limitadas forem as liberdades de custos e prazos para a realizao da manufatura. Constante transformao vem ocorrendo nos sistemas produtivos ao longo dos tempos. Souza (2002) destaca em seu trabalho a evoluo cronolgica dos sistemas de manufatura, primeiro com enfoque na manufatura americana considerando trs estgios ou eras. Era da Produo Artesanal at 1850. Era da Produo em Massa de 1850 a 1975. Era da Produo Flexvel ou Enxuta aps 1975.


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e em seguida tratando da evoluo tecnolgica do final deste sculo e virada do milnio, quando surgiram novas propostas de sistemas de manufatura, como: Lean Manufacturing Sistema de Manufatura Enxuta ou Produo Enxuta. Agile Manufacturing Sistema de Manufatura gil. Holonic Manufacturing Systems Sistema de Manufatura Holnica. As mudanas sempre visaram buscar uma maior eficincia dos sistemas de manufatura que possibilitasse as organizaes a conquistarem o mercado consumidor oferecendo produtos variados, com qualidade, custos baixo e em curto espao de tempo. Slack et al. (2002) define 5 (cinco) objetivos de desempenho bsico aplicado a todas operaes produtivas, considerando como estratgico tomar providncias no sentido de atingir este objetivo com a finalidade de buscar vantagens competitivas. A Tabela 2.2 apresenta um resumo dos objetivos de desempenho da produo proposta por Slack et al. (2002).OBJETIVOS DE DESEMPENHO DA PRODUO PROVIDNCIAS VANTAGENS COMPETITIVAS REQUISITOS

Objetivo Qualidade Objetivo Rapidez Objetivo Confiabilidade Objetivo Flexibilidade Objetivo Custo

"Fazer Certo as Coisas" "Fazer as Coisas c/ Rapidez" "Fazer as Coisas em Tempo" "Preparado p/ Mudar o que Faz" "Fazer as Coisas o Mais Barato Possvel"

Qualidade Velocidade Confiabilidade Flexibilidade Custos

Adequao ao Uso Lead Time Reduzido Cumprir Prazos Capacidade de Mudar Operaes Melhores Preos

Tabela 2.2 Objetivos de Desempenho da Produo - Slack et al. (2002) A Tabela 2.3 apresenta os tipos de processos de manufatura conforme apresentados por Slack et al. (2002) e por Krajewski e Ritzman (2004). Os autores apresentam em alguns casos denominaes diferentes para o mesmo conceito.TIPOS DE PROCESSOS

Krajewski e Ritzman (2004)de Projeto por Tarefa por Lote em Linha Contnuo

Slack (2002)de Projeto de Jobbing em Lotes ou Bateladas de Produo em Massa Contnuo

Tabela 2.3 Tipos de Processos em Operaes de Manufatura

Captulo 2 Sistemas de Produo Para Slack et al. (2002), cada tipo de processo em manufatura implica uma forma

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diferente de organizar as atividades das operaes com diferentes caractersticas de volume e variedade. A posio volume-variedade de uma produo tem implicaes para quase todos os aspectos de organizar atividades das operaes e possuem implicaes nos custos. De forma simples a Figura 2.5 resume as implicaes deste posicionamento, e a Figura 2.6 mostra os tipos de processos de manufatura em forma grfica relacionando a posio volumevariedade de uma produo, considerando a variedade no eixo vertical e o volume no eixo horizontal.Implicaes Baixa Repetio Funcionrio Participa mais do Trabalho Menor Sistematizao Alto Custo UnitrioImplicaes Alta Repetio

Baixo

Volume

Alto

Especializao Sistematizao Capital Intensivo Baixo Custo Unitrio

Flexivel Atende as Necessidades dos Consumidores Completo Alto Custo Unitrio

Bem Definida Rotineira

Alta

Variedade

Baixa

Padronizada Regular Baixo Custo Unitrio

Figura 2.5 Volume-Variedade nas Operaes de Manufatura Slack et al (2002) Volume Baixo Alta Projeto Jobbing Lotes ou Bateladas Variedade Alto

Em Massa Contnuo

Baixa Figura 2.6 Tipos de Processos em Operaes de Manufatura Slack et al. (2002)


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Para Krajewski e Ritzman (2004), os processos em organizaes industriais dependem do volume e do grau de customizao, considerando a customizao no eixo vertical e o volume no eixo horizontal, conforme mostra a na Figura 2.7.

Alta Processo de Projeto -Escolha de Localizao de uma Empresa -Adoo do ERP para os processos de negcios de uma empresa Consultoria.

Processo por Tarefa -Usinagem de Preciso -Equipe de Consultoria Interna em uma empresa industrial.

Customizao

Processo por Lote -Processo de Forjaria -Produo de um Lote de Livros Didticos.

Processo em Linha -Montagem de Carros -Linha de Fabricao de Pes.

Processo Contnuo -Processo de Refino de Petrleo -Processo de Fabricao de Massas. Baixa Baixo Volume Alto

Figura 2.7 Processos em Organizaes Industriais Krajewski e Ritzman (2004)

A seguir sero apresentados exemplos que ajudam a compreender cada um dos tipos de processos de manufatura apresentado anteriormente. Processo de Projeto: Exemplos de processo de projeto incluem construo de navios, atividades das companhias de construo e grandes operaes de fabricao como as de turbogeradores. Processo por Tarefa (Processo de Jobbing): Exemplos deste tipo de processo compreendem muitos tcnicos especializados, como mestres ferramenteiros de ferramentarias especializadas para usinagem de preciso.


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Processo por Lote (ou Bateladas): Exemplos deste tipo de processo compreendem manufaturas de mquinas-ferramentas e a manufatura da maior parte de peas de conjuntos montados em massa. Um processo por lote difere de um processo por tarefa no que diz respeito ao volume, variedade e qualidade. Processo em Linha (Processos de Produo em Massa): Como exemplo de processo de produo em linha (processo de produo em massa) tem-se a fbrica de automveis, a maior partes dos fabricantes de bens durveis e a maior parte dos processos de produo de alimentos. Um processo em linha encontra-se entre o processo por lote e o processo contnuo, os volumes so elevados e os produtos so padronizados, permitindo que os recursos sejam organizados em torno de um produto. Processo contnuo: Exemplos de processo contnuo so as refinarias de petrleo, siderrgicas e algumas fbricas de papis. Um processo contnuo o extremo da produo em grandes volumes e padronizada com fluxos de linha rgidos.

2.5 Consideraes FinaisEste captulo teve como objetivo, apresentar os principais conceitos sobre os sistemas de produo, sistema de manufatura, fluxo de material dentro de uma empresa e os tipos de processos de manufatura. O conhecimento e entendimento destes conceitos so importantes no desenvolvimento de um novo sistema de produo, o que parte do objetivo deste trabalho e sero utilizados no captulo 6. Os conceitos de processos por lote e em linha tero fortes significados na definio dos arranjos fsicos do novo sistema de manufatura.

Captulo 3 Racionalizao Industrial

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3 RACIONALIZAO INDUSTRIAL3.1 Consideraes iniciaisSegundo a cronologia das diferentes abordagens para o estudo do trabalho, somente a partir de 1930 iniciou-se um movimento para o estudo do mtodo de trabalho visando descobrir o mtodo mais simples de executar uma tarefa (BARNES, 1986). A obra de Taylor prope que a definio do mtodo de trabalho passe a ser uma atribuio da gerncia e no mais uma escolha do operrio. Assim, cabe a gerncia analisar a forma como o trabalho executado, eliminar movimentos inteis e fixar a melhor forma de executar cada tarefa (ZANCUL et al., 2005). Duarte (2003), em seu trabalho, entendeu que a racionalizao industrial o conjunto de conceitos e ferramentas voltadas para a anlise, no somente do trabalho, mas do sistema produtivo como um todo, e cita a definio apresentada pela American Institute of Industrial Engineers Compete Racionalizao Industrial o projeto, a melhoria e a implantao de sistemas integrados envolvendo homens, materiais e equipamentos; especificar, prever e avaliar os resultados obtidos desses sistemas, recorrendo a conhecimentos especializados da matemtica, fsica, cincias sociais, conjuntamente com os princpios e mtodos de anlise e projeto de Engenharia. Este captulo tem a finalidade de abordar uma reviso bibliogrfica dos principais conceitos e ferramentas relacionadas anlise do sistema produtivo e que tero alguma influncia na organizao do trabalho na fase de desenvolvimento do sistema de manufatura de um novo produto. Para tanto, sero analisados a seguir: Processos; Mtodos; Capacidade; Tempo; Arranjo Fsico; Balanceamento de Linha; Mapeamento do Processo.

3.2 ProcessosGonalves (2000) afirma que a idia de processo tem estado presente nos textos e nas discusses sobre administrao de empresas, e que embora muito presente, o conceito de


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processo no tem uma interpretao nica, e a variedade de significados encontrados tem gerado inmeros mal-entendidos. Ainda conforme Gonalves (2000), no existe um produto ou servio oferecido por uma empresa sem um processo empresarial. Da mesma forma, no faz sentido existir um processo empresarial que no oferea um produto ou servio. Qualquer operao produz bens ou servios, ou um misto dos dois, e faz isso por um processo de transformao (SLACK et al., 2002). Um processo qualquer atividade ou conjunto de atividades que parte de um ou mais insumos, transformando-os em um ou mais produtos ou servios para os clientes (KRAJEWSKI e RITZMAN, 2004). Na concepo mais freqente, processo qualquer atividade ou conjunto de atividades que toma um input, adiciona valor a ele e fornece um output a um cliente especfico (GONALVES, 2000). Nem sempre os processos so formados de atividades claramente delineadas em termos de contedo, durao e consumo de recursos e nem precisam ser consistentes ou realizados numa seqncia particular, conforme mostra os exemplos de processos da tabela 3.1.Processo como Exemplo Caractersticas inputs e outputs claros Atividades discretas Fluxo observvel desenvolvimento linear Seqncia de atividades Sem seqncia obrigatria Negociao salarial Nenhum fluxo perceptvel

Fluxo de material

Processos de fabricao industrial

Atividades coordenadas

Tabela 3.1 Processos de Diferentes Caractersticas - GONALVES (2000)

Para os objetivos deste trabalho, ir se trabalhar com a idia de processo como um fluxo de trabalho com inputs e outputs claramente definido e tarefas discretas que seguem uma seqncia e que dependem umas das outras numa sucesso clara. Qualquer atividade de produo pode ser vista conforme este modelo input transformao output (SLACK et al., 2002). A figura 3.1 mostra uma atividade de produo desta maneira.


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- Comida Fresca - Operadores - Equipamentos de Processamento de Alimentos - Congeladores

Processos de Transformao inputs Preparao da Comida Congelamento da Comida outputsComida Congelada

Figura 3.1 Atividade de Produo - Fabricante de Comida Congelada - Slack et al. (2002) De uma forma mais geral a figura 3.2 pode representar toda uma empresa, um departamento, um pequeno grupo ou mesmo um nico indivduo. Cada um possui insumos e utiliza processos em diversas operaes para fornecer resultados.

Clientes internos e externos Quando recebem o resultado Quando tem parte ativa nos processos

Insumos Trabalhadores Gerentes Equipamentos Instalaes Materiais Servios Terrenos Energia

Processos e Operaes 1 3 5 2 4

Resultados Bens Servios

Informao sobre desempenho Relatrios Int. sobre o cliente Informaes pesquisa de mercado Relatrios do governo Informaes de fornecedores

Figura 3.2 Modelo input transformao output - Krajewski e Ritzman (2004). Um processo pode ser dividido em outros processos no interior dele, e estes ltimos podem ainda ser divididos em um nmero ainda maior de outros processos. (KRAJEWSKI e RITZMAN, 2004) chamam este conceito, de processo no interior de um processo, de subprocessos.

3.3 Tempos e MtodosDesde que a doutrina bsica da Administrao Cientfica foi estabelecida por Taylor em 1911, dois campos de estudos emergiram separados, porm relacionados. O primeiro o


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Estudo do Mtodo que se concentra na determinao dos mtodos e atividades que devem ser includos em trabalhos. O segundo a Medio do Trabalho (Tempo), que se preocupa com a medio do tempo que deve despender a execuo de trabalhos. Juntos esses dois campos so referidos como Estudo do Trabalho. A figura 3.3 ilustra esta abordagem de Slack et al. (2002).Estudo do Trabalho Termo Genrico para as tcnicas de estudo do mtodo e medio do trabalho humano em todo o seu contexto

Estudo do Mtodo Registro sistemtico e exame crtico dos mtodos existentes e propostos de se fazer um trabalho

Medio do Tempo A aplicao de tcnicas projetadas para estabelecer o tempo para um trabalhador qualificado realizar um trabalho especificado em um nvel definido de desenpenho

Figura 3.3 Estudo do Trabalho = Estudo do Mtodo + Medio do Trabalho (Tempo) Slack et al. (2002). A execuo de qualquer trabalho exige o emprego de diferentes e variados tipos de recursos, sendo estes dependentes da natureza do trabalho a ser executado, assim, um recurso utilizado na produo de um tipo de produto pode no ser necessrio na produo de um outro, porm, qualquer tipo de trabalho consome um determinado tempo para sua execuo, portanto deve ser medido. Cada trabalho est associado a diversas maneiras de execut-lo e os diferentes modos de execuo demandam tempos diferentes. O estudo dos mtodos tem por objetivo a procura, anlise e implantao de rotinas mais eficientes e eficazes para a realizao de tarefas. A idia de que no existe um mtodo perfeito permite uma postura crtica e coerente com uma contnua busca de aperfeioamento (ROSA, 2002). A necessidade do estudo de um mtodo de trabalho poder ter origem de duas formas: implantao de um novo produto ou servio e anlise do sistema produtivo (SLACK et al., 2002). A medida do trabalho o processo de definio de tempo que um trabalhador qualificado precisa para realizar um trabalho especificado, com um nvel de desempenho definido. Entende-se por trabalho especificado, aquele para o qual foram feitas especificaes que definem a maior parte dos aspectos do trabalho. Entende-se por operador qualificado


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como aquele que tm atributos fsicos necessrios, inteligncia, habilidades, educao e conhecimento para desempenhar a tarefa com padres satisfatrios de segurana, qualidade e quantidade (SLACK et al., 2002). O intervalo de tempo que uma operao leva para ser completada na realizao de um trabalho denominado tempo padro. O tempo padro deve ser determinado a partir de algumas correes nos tempos coletados. Finalidades da determinao do tempo padro: utilizado para estudos posteriores que visem determinar o custo industrial associado a um dado produto; utilizado para avaliar, pela reduo ou no do tempo padro, se houve melhoria no mtodo de trabalho, quando se faz um estudo de mtodos. A seguir apresentada uma abordagem sistemtica para a obteno do tempo padro na Medio do Trabalho (Tempo) (SILVA E COIMBRA, 1980; ROSA, 2002; BARNES, 1986; LEAL et al. 2004). 1. Dividir a operao em elementos: A diviso das operaes em elementos deve ser realizada at o ponto de detalhamento desejado pelo analista do processo. As tcnicas de registro mais usadas sero discutidas na seqncia deste captulo. 2. Determinar o nmero de ciclos a serem cronometrados (n): Realizar uma cronometragem preliminar (10 a 20 observaes so, em geral, suficientes) para obter os dados necessrios determinao do nmero de cronometragens. O nmero de medidas depender de trs fatores: a variabilidade dos tempos, a preciso desejada e o nvel de confiana sobre a medida tomada, e dado pela frmula:2

z.s n= _ h. x Sendo:

(3.1)

n = nmero de ciclos a serem cronometrados;

z = nmero de desvios padres da normal padronizada, correspondente ao grau deconfiana;

s = desvio padro da amostra de medidas;h = preciso final desejada;_

x = mdia da amostra.


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3. Realizar as n cronometragens e determinar o tempo mdio (TM): Nesta fase os tempos so cronometrados por um cronoanalista. As tcnicas utilizadas no so aqui apresentadas, mas podem ser consultadas nas bibliografias sobre o assunto. Os tempos so colocados em uma planilha de clculo de tempo padro (Anexo 3) calculado o tempo mdio. 4. Avaliar o fator de ritmo (velocidade) da operao e determinar o tempo normal: Nesta fase o tempo mdio corrigido por um fator de ritmo. A avaliao do ritmo depende do julgamento do cronoanalista e sua observaes durante a coleta de tempo. Os funcionrios so julgados (segundo a viso do cronanlista) pelos fatores habilidade e esforo na realizao do trabalho. O fator de correo obtido com o uso das tabelas 1 e 2 (Anexo 1) e transportado para na folha de clculo de tempo padro (Anexo 3) para o clculo do tempo normal. 5. Determinar as tolerncias para fadiga e para as necessidades pessoais e calcular o tempo padro da operao (TP): No possvel esperar que uma pessoa trabalhe o dia inteiro sem interrupes. Devem ser previstas interrupes no trabalho para que sejam atendidas as denominadas necessidades pessoais e para proporcionar um descanso, aliviando os efeitos da fadiga no trabalho. A determinao dos ndices de fadiga e monotonia depender de avaliaes a serem feitas com relao ao trabalho e equipamentos utilizados, segundo os critrios apresentados nas Tabelas 03 e 04 (Anexo 1). Esses abonos tambm sero inclusos na folha de clculo do tempo padro (Anexo 3) que finalmente apresentar o valor do tempo padro.

3.4 CapacidadeO uso mais comum do termo capacidade no sentido esttico, representando o volume fsico de uma recipiente ou de um espao fsico. Um tanque, por exemplo, pode ter uma capacidade de 1000 litros em funo de suas dimenses fsicas de altura, largura e profundidade, porm, esse mesmo tanque pode processar uma mistura de um determinado produto, e o faz a cada uma hora, ento sua capacidade produtiva para esse produto de 1000 litros por hora. Assim, Slack et al. (2002) definem capacidade de uma operao como o nvel mximo de atividade de valor adicionado em determinado perodo de tempo, que o processo pode realizar em condies normais de operao. O Census Bureau define capacidade como o maior nvel de produo que uma empresa pode manter razoavelmente, empregando horrios de trabalho realista dos funcionrios e o equipamento atualmente instalado (KRAJEWSKI e RITZMAN, 2004).


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Slack et al. (2002) afirmam ser funo da administrao da produo garantir uma capacidade produtiva que satisfaa uma demanda (atual e futura), e que o equilbrio adequado entre capacidade e demanda garantia de altos lucros e satisfao dos clientes. Os autores afirmam ainda, que a ausncia deste equilbrio pode ser desastrosa para os resultados, assim planejar e controlar a capacidade so uma das principais atividades do gerente de produo. Para Krajewski e Ritzman (2004), o planejamento da capacidade exige um conhecimento da capacidade atual do processo e de sua utilizao e apresentam o ndice de utilizao como o grau pelo qual o equipamento, o espao e a mo de obra esto sendo atualmente utilizados, expressando esta como uma porcentagem atravs da equao:

Utilizao =

ndice de produo mdia x100% Capacidade Mxima

(3.2)

O ndice de utilizao indica a necessidade de agregar capacidade extra ou eliminar capacidade desnecessria. A maior dificuldade para o clculo da utilizao reside na definio do denominador da equao, capacidade mxima. Duas definies de capacidade mxima so teis: A primeira o Pico de Capacidade (Capacidade Nominal), definida como a produo mxima que um processo (equipamento) pode conseguir em condies ideais. O pico de capacidade pode ser mantido temporariamente, e para ser atingido utiliza-se de mtodos marginais de produo, como horas extras excessivas, turnos extras, reduo de tempos destinados para a manuteno, excesso de pessoal e subcontrataes. A segunda a Capacidade Efetiva, definida como sendo a produo mxima que o processo pode manter economicamente sob condies normais. A maioria dos processos envolve mltiplas operaes e muitas vezes as capacidades efetivas no so idnticas para cada uma delas. Um gargalo a operao que possui a menor capacidade efetiva de qualquer operao no processo, portanto limita a produo do sistema. Na figura 3.4 a operao 20 o gargalo do processo e limita a produo em 50 unidades por hora, e na figura 3.5 o processo apresenta-se perfeitamente equilibrado, tornando cada operao um gargalo. Insumos

OP 10200 un. / hora

OP 2050 un. / hora

OP 30200 un. / hora

Para os Clientes

Figura 3.4 Gargalo de capacidade - processo c/ 3 operaes - Adaptado Krajewski e Ritzman (2004).


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Insumos

OP 10200 un. / hora

OP 20200 un. / hora

OP 30200 un. / hora

Para os Clientes

Figura 3.5 Processo perfeitamente equilibrado cada operao um gargalo Adaptado Krajewski e Ritzman (2004).

Krajewski e Ritzman (2004) sugerem uma abordagem sistemtica para decises de capacidade. 1. Estimar as necessidades futuras de capacidade: O fundamento para estimar as necessidades de capacidade consiste nas previses de demanda, que deve ser convertido em um nmero que pode ser comparado diretamente com a medida de capacidade sendo utilizada. Suponha que a medida de capacidade sendo utilizada seja expressa com o nmero de mquinas disponveis em uma operao. Ento: 2.M= Horas de Processamento para atender a Demanda Horas disponveis de uma mquina, deduzida de uma reserva desejada (3.3)

ouM= (Demanda Prevista) x (Tempo de Processamento) Nmero Total de Horas Disponveis x Reserva de Capaciadade (3.4)

M= Nmero de mquinas requerido. Demanda Prevista = A quantidade de produto(s) solicitada pelo(s) cliente(s). Geralmente obtida pelo departamento de marketing. Tempo de Processamento = depende dos processos e mtodos selecionados para realizar o trabalho. Nmero Total de Horas Disponveis = Depende do prazo requerido pela demanda. Reserva de Capacidade = uma porcentagem da capacidade efetiva reservada para suportar aumentos inesperados de demandas ou perdas temporrias de capacidade de produo. Caso existam mltiplos produtos, um tempo adicional nas horas de processamento pode ser necessrio. Este tempo corresponde ao tempo de preparao (setup) ou tempo requerido para mudar de um produto para o prximo. Assim:

Captulo 3 Racionalizao IndustrialTempo de Processamento e preparao necessrios para atender M= a demanda, somado para todos os produtos Horas disponveis de uma mquina, deduzida de uma reserva desejada

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(3.5)

3. Identificar as faltas, comparando necessidades com a capacidade disponvel: identificar qualquer diferena (positiva ou negativa) entre a demanda prevista e a capacidade atual. Identificar gargalos e verificar se estes podem ser ampliados 4. Desenvolver planos alternativos para eliminar as faltas: Este passo consiste em desenvolver planos alternativos para lidar com as faltas projetadas. Uma alternativa, denominada caso base, consiste no ato de no tomar uma atitude e perder pedidos quando a demanda exceder a capacidade atual. Outras alternativas incluem vrias opes para adicionar mais capacidade (KRAJEWSKI e RITZMAN, 2004; SLACK et al.,2001). Possibilidades adicionais incluem expandir em um local diferente e adotar opes de curto prazo, como horas extras, trabalhadores temporrios e subcontrataco. 5. Avaliar cada alternativa, qualitativa e quantitativamente, e fazer uma escolha final: Neste passo final avaliada cada alternativa, quantitativa e qualitativamente. Em termos qualitativos, avaliam-se as incertezas sobre a demanda, a reao competitiva, mudanas tecnolgicas e estimativas de custo. Quantitativamente estima-se a variao nos fluxos de caixa para cada alternativa ao longo do horizonte de tempo de previso em comparao ao caso base.

3.5 Arranjo FsicoArranjo fsico refere-se ao planejamento de um espao fsico a ser ocupado e representa a disposio de mquinas e equipamentos necessrios produo dos produtos de uma empresa (CHIAVENATO, 1991). Arranjo fsico a disposio de mquinas e equipamentos em uma determinada rea com o objetivo de minimizar o volume de transporte de materiais no fluxo produtivo de uma fbrica (FRANCISCHINI e FEGYVERES, 1997). De uma maneira simples e de fcil entendimento, definir o arranjo fsico decidir onde colocar todas as instalaes, mquinas, equipamentos e pessoal de produo (SLACK etal., 2002).

Conforme Duarte (2003), o conceito de arranjo fsico o mesmo para diversos autores, variando apenas na nomenclatura utilizada.


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Krajewski e Ritzman (2004) afirmam ter o arranjo fsico implicaes prticas e estratgicas para as organizaes, de modo que uma alterao pode afetar suas prioridades competitivas, como: Facilitar o fluxo (materiais e informaes); Melhorar eficincia (mo de obra e equipamentos); Melhorar segurana para trabalhadores; Aumentar o moral dos funcionrios; Melhorar a comunicao. Nakayama (2005) e Duarte (2003) citam em seus trabalhos, diversos autores que apresentam a mesmos quatros tipos bsicos de arranjos fsicos, porm com diferentes nomenclaturas. So eles: 1. Arranjo fsico posicional; 2. Arranjo fsico por processo (ou funcional); 3. Arranjo fsico celular; 4. Arranjo fsico por produto (ou em linha). Na figura 2.6 do captulo 2 foram apresentados os tipos de processos em operaes de manufatura apresentados por Slack et al. (2002). Porm o autor afirma nesta mesma obra, ser muitas vezes confundidos o conceito de tipos de processos com o arranjo fsico, concluindo que arranjo fsico um conceito mais restrito, mas uma manifestao fsica de um tipo de processo. A Tabela 3.2, indica como cada tipo de processo pode adotar diferentes tipos bsicos de arranjo fsico. O arranjo fsico posicional pode ser descrito como uma manifestao fsica do tipo de processo por projeto. Conforme Nakayama (2005), o produto permanece em uma posio fixa durante a fabricao devido ao seu peso/tamanho, e os recursos como pessoas, materiais e mquinas movem-se na medida do necessrio para o local onde as operaes esto sendo executadas. As caractersticas principais so: 1. os produtos so fabricados em pequenas quantidades e em grandes dimenses; 2. os equipamentos possuem alta flexibilidade. O arranjo fsico por processo assim chamado porque as necessidade e convenincias dos recursos transformadores dominam a deciso sobre o arranjo fsico (SLACK et al., 2002).


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Tipos de Processo de ManufaturaProcesso por projeto Processo tipo jobbing

Tipos Bsicos de Arranjo Fsico Arranjo fsico posicional Arranjo fsico por processo

Processo em Batch

Arranjo fsico celularProcesso em Massa Processo Contnuo

Arranjo fsico por produto

Tabela 3.2 Relao entre tipos de processos e tipos bsicos de arranjo fsico Slack et al. 2002) Segundo Nakayama (2005), o arranjo fsico por processo o tipo mais comum encontrado nas indstrias e sua caracterstica principal a produo de uma grande variedade de produtos resultando em pequenos lotes de produo. Podendo ainda ser definido como aquele que representa as diversas sees (ou mquinas e equipamentos) e o fluxo que o processo segue desde a matria-prima inicial at o produto acabado. Deste modo s sees (ou mquinas e equipamentos) figuram como elementos bsicos do arranjo fsico, enquanto os produtos seguem trajetrias diferentes. Para Duarte (2003), o arranjo fsico por processo caracteriza-se pelo agrupamento das mquinas por tipo ou funo, por exemplo: seo de tornos, seo de fresadoras, seo de fornos. Duarte (2003) tambm sugere que este tipo de arranjo melhor se aplica quando o volume de produo baixo e existe uma grande diversificao de produtos. O arranjo fsico celular segundo Slack et al. (2002) representa um compromisso entre a flexibilidade do arranjo fsico por processo onde o foco est na localizao dos vrios recursos dentro da operao, e a simplicidade do arranjo fsico por produto onde o foco est nos requisitos do produto, e deve considerar as necessidades de ambos. Ainda segundo o autor, neste tipo de arranjo fsico se concentra todos os recursos transformadores necessrios para atender as necessidades de processamento do produto, que aps serem processados em uma clula podem prosseguir para uma outra clula. O arranjo fsico por produto segundo Nakayama (2005) e Duarte (2003), o tipo de arranjo caracterizado por altos volumes de produo (grandes lotes) e a utilizao de


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mquinas para fins especficos normalmente dispostas em linha seguindo um roteiro predefinido. Tambm para Slack et al. (2002), este tipo de arranjo fsico envolve localizar os recursos transformadores inteiramente segundo a melhor convenincia do recurso que est sendo transformado, cada produto segue um roteiro predefinido na qual a seqncia de atividades coincide com a seqncia na qual os processos foram arranjados fisicamente, e por esse motivo, este tipo de arranjo fsico muitas vezes chamado de arranjo fsico em fluxo ou em linha. Nos exemplos deste tipo de arranjo incluem as linhas de montagem de automveis e a seqncia de processo numa operao de manufatura de papel. A Figura 3.6 ilustra um arranjo fsico por produto.

Matria Prima

OP 10

OP 20

OP 30

Produto Acabado

Figura 3.6 Exemplo de um arranjo fsico em linha.

A Tabela 3.3 mostra algumas das mais significativas vantagens e desvantagens associadas a cada tipo de arranjo fsico apresentada por Slack et al. (2002). Ainda segundo o autor, a deciso de qual tipo de arranjo fsico adotar raramente ir envolver uma deciso entre os quatros tipos aqui estudados, pois as caractersticas de volume e variedade das operaes iro reduzir esta escolha, em geral, em dois dos tipos. A Figura 3.7 mostra a influncia sobre o arranjo fsico das caractersticas volume e variedade e conseqentemente sobre o fluxo dos recursos transformados.Tipo de arranjo fsico Posicional

Vantagens Flexibilidade muito alta de mix e produto Produto no movido ou perturbado Alta variedade de tarefas para mo de obra

Desvantagens

por Processo

Celular

por Produto

Custos unitrios muito altos Programao de espao ou atividades pode ser complexa Pode significar muita movimentao de equipamentos e mo de obra Flexibilidade alta de mix e produto Baixa utilizao de recursos Relativamente robusto em caso de interrupo de etapas Pode ter alto estoque em processo Superviso de equipamentos relativamente fcil Fluxo complexo pode ser difcil de controlar Pode dar um bom equilbrio entre custo e flexibilidade para Pode ser caro reconficurar o arranjo fsico atual operaes com variedade relativamente alta Pode requerer capacidade adicional Atravessamento rpido Pode reduzir nveis de utilizao de recursos Trabalho em grupo pode resultar em melhor motivao Baixos custos unitrios para altos volumes Pode ter Baixa flexibilidade de mix D oportunidade para especializao de equipamento No muito robusto contra interrupes Movimentao conveniente de materiais. Trabalho pode ser repetitivo

Tabela 3.3 Vantagens e Desvantagens dos tipos de arranjo fsico. Slack et al. (2002)


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Volume Fluxo Intermite Baixo Arranjo fsico Posicional Alta Arranjo fsico por Processo Variedade Arranjo fsico Celular Arranjo fsico por Produto Fluxo regular mais factvel Fluxo torna-se contnuo Fluxo regular mais importante Alto

Baixa

Figura 3.7 Influncia sobre o arranjo fsico das caractersticas volume e variedade. Slack et al. (2002)

3.6 Balanceamento de LinhaPara Johnson e Montgomery (1974), o problema de balanceamento de linha consiste em determinar as tarefas individuais para cada estao de trabalho de tal modo que o desempenho da linha seja otimizado. Se uma linha perfeitamente balanceada ento todas as estaes tm uma igual quantia de trabalho para desempenhar e o fluxo suave do produto no demora a ser alcanado. Slack et al. (2002) fazem uma observao quanto ao balanceamento que vai alm da questo da linha de montagem. Assim, por exemplo, uma empresa que possui uma linha de montagem com capacidade para 800 unidades de um determinado produto, no somente monta estes produtos, mas tambm fabrica, se no todas, a maior parte das peas que o compem. Deste modo, a seo de manufatura destas peas deve ser capaz de produzir o volume suficiente de peas para atender a linha de montagem. Conforme Duarte (2003), o balanceamento de linha consiste em harmonizar todas as atividades ligadas ao processo produtivo, focando o processo de uma forma macro (matria prima produto acabado) ou de forma micro (clulas de manufatura, linha de montagem).


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Duarte (2003) cita em seu trabalho um consenso entre diversos autores, que afirmam ser o balanceamento de linha de fundamental importncia para a empresa no perder eficincia, produtividade, oportunidades de vendas ou de um modo geral perder dinheiro. Krajewski e Ritzman (2004) definem balanceamento de linha como a atribuio de trabalhos a estaes de uma linha de modo a obter o ndice de produo desejado com o menor nmero de estaes de trabalho. O balanceamento de linha deve ocorrer quando do incio de instalao da linha, quando necessrio alterar seu ndice de produo horrio (rebalanceamento) ou quando se altera o produto ou processo, tendo como meta obter estaes de trabalho com cargas de trabalho bem balanceadas. O objetivo do balanceamento de linha consiste em compatibilizar a produo com a demanda a fim de assegurar a entrega pontual e evitar o acmulo de estoque indesejvel, assim, se a demanda exige 150 unidades por dia e uma linha opera com 8,8 horas por dia, a taxa de produo desejada para esta linha de 17 unidades por hora (KRAJEWSKI e RITZMAN, 2004). Ainda conforme os autores, depois de definida a taxa de produo (ritmo) pode-se calcular a durao do ciclo de produo (Takt time) da linha, que o tempo mximo de trabalho permitido para uma unidade em cada estao.

c=

1 r

(3.6)

Onde c = durao do ciclo em horas por unidade (Takt time) r = taxa de produo desejada em unidades por hora segue-se o balanceamento de linha, calculando o mnimo terico para o nmero de estaes de trabalho.MT = t c

(3.7)

ondeMT = mnimo terico para o nmero de estaes de trabalho

t

= tempo total necessrio para montar cada unidade ( a soma do tempo-padro de todos

os elementos de trabalho) c = durao do ciclo A meta no balanceamento de linha, ser minimizar o nmero de estaes de trabalho, assegurando automaticamente: 1) Um tempo ocioso mnimo,

Tempo ocioso = n c - t

(3.8)

Captulo 3 Racionalizao Industrial onde n = nmero de estaes de trabalho c = durao do ciclo

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t = soma do tempo-padro de todos os elementos de trabalho2) Uma eficincia mxima,Eficincia (%) = t (100) nc

(3.9)

3) Atraso mnimo no balanceamento. o desbalanceamento o valor pelo o qual a eficincia no atinge 100%Desbalanceamento (%) = 100 - Eficincia

(3.10)

Desde que n (nmero de estaes) seja fixado, pode-se otimizar todas as trs metas, minimizando o n.

3.7

Tcnicas de Mapeamento do ProcessoO Mapeamento de processo uma ferramenta recomendada para viabilizar a gesto de

desempenho na organizao. utilizada para definir e mostrar visualmente o processo global, sendo que, ao elaborar um mapa de um processo j existente geralmente descobre-se oportunidades no identificadas previamente ou trabalhos redundantes, durante a elaborao a equipe encarregada do mapeamento de processos vislumbrar no apenas os pontos de excelncia na realizao do produto, mas poder deparar com oportunidades reais para viabilizar aes corretivas e preventivas de no-conformidades que vierem a ser identificadas de forma a contribuir para a melhoria contnua (QSP, 2004). Oliveira (2003) analisa o mapeamento de processo como uma ferramenta gerencial para documentar, analisar e desenvolver um plano de melhoria nos processos existentes ou possibilita implantar uma nova estrutura voltada para os processos. Analisa ainda o mapeamento do processo como uma representao grfica, o qual mostra como os recursos de entrada so processados e transformados em sadas, destacando-se a relao e a conexo entre cada atividade. Leal (2003) ressalta a importncia do mapeamento do processo como ponto de partida para o processo de melhorias e conclui que a visualizao clara do processo permite uma anlise das atividades sob o ponto de vista de agregao de valor ao cliente seja ele interno ou externo, sendo que, a representao grfica de processos atravs de uma seqncia realista das atividades, possibilita esta visualizao. O autor afirma ainda, que atravs da anlise do processo possvel propor um gerenciamento no sentido de oferecer melhorias, mediante um


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prvio mapeamento, e que a preocupao em atuar em processos de melhoria torna-se visvel em boa parte da literatura. Kumar e Phrommathed (2005), tambm sugerem o uso de mapeamento de processo para entender as caractersticas importantes de uma operao e gerar dados analticos que sero teis para anlise de um projeto de melhoria. As funes bsicas do mapeamento de processos como: definio, anlise, visualizao grfica das atividades, documentao e registro, apresentadas com a preocupao de atuar em melhoria de processos j existentes, ganham ainda mais importncia quando juntadas aos avanos tecnolgicos disponveis, pois possibilitam modelar um processo visando reproduzir o seu comportamento, ainda na fase de desenvolvimento, atravs do uso da simulao computacional. Leal (2003) afirma que a simulao computacional atua como uma poderosa ferramenta, facilitando a visualizao do processo e o acompanhamento dos seus resultados. Pinho et al. (2006) concluem em seus trabalhos, que o mapeamento de processo um procedimento essencial para a construo do modelo computacional, uma vez que as informaes pertinentes do processo de produo so efetivamente evidenciadas por esta ferramenta. Krajewski e Ritzman (2004) apresentam trs tcnicas eficazes para documentar um processo: fluxograma, mapas de processo e simulao. Slack et al. (2002) afirmam haver muitas tcnicas que podem ser usadas para documentar processos e que todas elas, entretanto, tm duas caractersticas: mostram o fluxo de materiais ou pessoas ou informaes por meio de operaes produtivas e identificam diferentes atividades que ocorrem durante o processo. Os autores apresentam quatro tipos comuns de tcnicas de documentao de processo: diagramas de fluxo simples, folhas de roteiros, diagramas de fluxo de processo e estrutura de processamento do cliente. Leal (2003) apresenta em seu trabalho algumas tcnicas de mapeamento do processo, analisando-as e exemplificando suas aplicaes. Conforme o autor, a definio de qual tcnica deve ser utilizada depende da qual se encaixa melhor aos objetivos do mapeamento para uma determinada situao. As literaturas citadas apresentam orientaes sobre as utilizaes em diversas situaes, porm, sero descritas a seguir somente as tcnicas que se pretende utilizar neste trabalho. Ser descrito primeiramente o fluxograma do processo, que a tcnica mais comumente usada para documentar e registrar processos. Este tipo de tcnica documenta o


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fluxo e as diversas atividades usando smbolos diferentes para identificar os diferentes tipos de atividades, permitindo detalhar mais o projeto e sua avaliao (SLACK et al., 2002). Este trabalho adotar os smbolos grficos para o fluxograma do processo, conforme padro JIS Z 820 1982, apresentados na Tabela 3.4.

10 20

Uma operao ocorre quando o produto sofre uma alterao intencional em suas caractersticas fsicas ou qumicas ou montado ou desmontado. Ao lado do smbolo deve-se colocar informaes relevantes a respeito da operao. O seqnciamento das operaes feito por meio dos nmeros dentro dos crculos. de interesse destacar o tempo dispendido na operao. Um transporte ocorre quando um material deslocado de um local para outro, exceto quando o movimento parte integrante da operao ou inspeo. de interesse destacar o tipo de sistema transportador, o local para onde est se deslocando o material e a distncia ou tempo demandado. Uma espera ocorre quando a prxima ao planejada no efetuada. Seja porque o prximo posto est ocupado, ou o transporte no est disponvel ou pelo processo exigir uma espera intencional Uma inspeo ocorre quando um material examinado para identificao ou comparao com um padro de qualidade ou quantidade. Este smbolo uma variao do anterior para exprimir uma inspeo de qualidade

Um armazenamento ocorre quando um material mantido sob controle e sua retirada requer autorizao. A operao e a inspeo (quantidade ou qualidade) ocorrem simultaneamente.

Tabela 3.4 Smbolos grficos - fluxograma do processo - padro JIS Z 820 1982. Fonte Rosa (2002) Usualmente o fluxograma inicia-se com a entrada da matria prima e segue o caminho de fabricao do produto, passando pelas operaes de transformao, transporte e inspeo at sua sada como produto acabado. A Figura 3.8 apresenta os exemplos de fluxograma de processo em suas configuraes bsicas (ROSA, 2002; DUARTE, 2003). Este trabalho adotar um segundo tipo de fluxograma que ser aqui denominado por diagrama de processo, para diferenci-lo do fluxograma do processo com os smbolos grfico padro JIS Z 820, apresentados anteriormente. O diagrama de processo tem por objetivo obter uma viso mais geral do sistema de produo a ser estudado. Cada processo representado por um smbolo de atividade traado por um retngulo que ligado por setas que representam o fluxo de material entrando e saindo neste processo. Quando existente, o estoque de entrada e sada de um processo representado por um tringulo e so nomeados por letras para


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diferenci-los quanto aos locais em que se encontram dentro do sistema produtivo. A figura 3.9 apresenta um exemplo deste diagrama de processo para a montagem de um subconjunto.

Seqencial Composta

Juno

Desdobrada

Figura 3.8 Configuraes bsicas do fluxograma do processo. Fontes ROSA (2002) e Duarte (2003)

APlacas LE/LD Trava

B

CSubconjuntos braos Pont. LE/LD.

Clula rob Soldagem dos braos e das placas Subconjuntos Placas LE/LD Subconjuntos braos LE/LD

DFigura 3.9 Diagrama de processo da montagem de um subconjunto.


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A terceira e ltima tcnica que ser utilizada neste trabalho o mapofluxograma. Segundo Barnes (1986), o mapofluxograma o fluxograma desenhado sobre a planta do edifcio ou leiaute para visualizar-se melhor o processo. Para Leal (2003), a grande vantagem do mapofluxograma a possibilidade de visualizar o processo atrelado ao leiaute da rea. Este fator favorece sobretudo aos transportes, que podem ter suas rotas definidas no mapofluxograma. Conforme Rosa (2002), o mapofluxograma complementa o fluxograma do processo, sendo a transposio do fluxograma sobre a planta em escala da fbrica ou oficina onde se realizar o processo. A Figura 3.10 apresenta um exemplo de mapofluxograma.

Figura 3.10 Mapofluxograma. Rosa (2002)


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3.8 Consideraes FinaisEste captulo apresentou uma reviso bibliogrfica dos principais conceitos e ferramentas relacionadas anlise do sistema produtivo e que tero alguma influncia na organizao do trabalho na fase de desenvolvimento do sistema de manufatura de um novo produto. Os conceitos e tcnicas aqui discutidos sero usados e/ou orientaro no desenvolvimento do captulo 6. Tero maior destaque as tcnicas de mapeamento de processo: diagrama de processo; fluxograma e mapofluxograma, a tcnica de calculo de tempo padro, os conceitos de capacidade produtiva e arranjos fsicos.

Captulo 4 Modelagem e a Tomada de Decises

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4 MODELAGEM E A TOMADA DE DECISES4.1 Consideraes IniciaisEste captulo tem a finalidade de abordar uma reviso bibliogrfica sobre o conceito geral de modelagem e modelos aplicados na tomada de deciso e soluo de problemas. Toda a pesquisa ser mantida com foco no relacionamento entre gerenciamento e modelo.

4.2 Modelagem, Modelos e a Tomada de DecisesConforme Boghi e Shitsuka (2005), modelagem a tcnica utilizada para criar um modelo cuja finalidade entender e resolver um problema. Para Harrel et al. (2002), a modelagem tem como princpio bsico o uso de representaes simblicas para melhor entender as interaes entre as vrias partes de um sistema. Para Viana (2003), a modelagem de sistemas consiste na construo de modelos para represent-los. Moore e Weatherford (2005) defendem a aplicao do mtodo de modelagem para dar suporte deciso gerencial atravs do desenvolvimento de um modelo da situao gerencial, a utilizao de uma ferramenta para a realizao de anlise do modelo e a tomada de deciso baseada nesta anlise. Boghi e Shitsuka (2005), tambm defendem a modelagem como tcnica para criar modelo para fornecer subsdios tomada de decises. Harrel et al. (2002) afirmam que quase todo estudo de mrito srio realizado, usa algum tipo de modelo para facilitar seu entendimento e resolver problemas. Moore e Weatherford (2005) consideram que o uso direto de modelos como suporte de deciso no leva a melhores decises gerenciais, mas faz com que o gerente obtenhainsights importantes, permitindo tratar das questes mais importantes de qualquer situao de

tomada de deciso, como: determinar quais perguntas bsicas a fazer, quais alternativas a investigar e onde focar a ateno. Ainda segundo Moore e Weatherford (2005), a Figura 4.1 representa uma abordagem de deciso gerencial. Nesta abordagem o gerente se envolve com uma situao de alternativas conflitantes ou competitivas, faz sua anlise e toma as decises que sero implementadas e que traro as conseqncias em forma de resultados. Para a tomada destas decises os gerentes contam quase que s com sua prpria intuio que embora de grande valor,


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principalmente para os mais experientes, no possui, por definio, um processo analtico racional. Na figura 4.2 os autores definem o Processo de Modelagem aplicando-o s duas primeiras etapas da abordagem da figura 4.1 Situao Gerencial e Decises. Nesta definio, os gerentes utilizam-se de uma ao que complementa, mas no substitui o uso da intuio. Esta ao envolve resumir os aspectos problemticos da Situao Gerencial num modelo quantitativo que represente esta situao.

Situao Gerencial

Decises

Implementao

Resultado

Figura 4.1 Abordagem gerencial p/ tomada de deciso. Moore e Weatherford (2005)

Modelo

Anlise

Resultados

Mundo SimblicoInterpretao Abstrao

Mundo Real

Situao Gerencial

Intuio

Decises

Figura 4.2 O processo de modelagem. Moore e Weatherford (2005) Moore e Weatherford (2005) fazem ainda um alerta quanto ao processo de modelagem no ser um mtodo cientfico que possa ser deixado inteiramente nas mos de especialistas, sendo necessrio que o julgamento gerencial com o envolvimento profundo do gerente, esteja presente durante todo o processo de modelagem. Esta participao efetiva ocorre durante a abstrao, a formulao do modelo, a interpretao e posterior implementao das decises. Sendo essencial entender: 1) que tipos de situaes gerenciais so receptivos para modelagem; 2) quais so as perspectivas para reunir dados e analisar o modelo para concluir sobre os resultados; 3) o que se pode fazer para extrair do modelo a melhor interpretao e implementao de deciso. A Figura 4.3 ilustra o papel do gerente dentro do processo de modelagem.


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Modelo

Anlise

Resultados

Mundo Real

Abstrao

Julgamento Gerencial

Situao Gerencial

Intuio

Decises

Figura 4.3 Papel do gerente no processo de modelagem. Moore e Weatherford (2005) Modelos criados pela modelagem podem ser utilizados de tantas maneiras quanto h pessoas para constru-los e todos os modelos fornecem apoio para tomadas de deciso. Como exemplos de modelos, Boghi e Shitsuka (2005) citam: 1) modelo denominado homem tubo utilizvel na rea de sade para simplificar o estudo simulado de um homem, 2) modelo de fluxo de caixa de uma pessoa ou empresa utilizvel no controle da variao temporal de entrada e sada de dinheiro, 3) modelo matemtico de Lucro = Receitas Despesas que praticado nas empresas e uma infinidade de outros modelos que podem representar com maior ou menor preciso, fenmenos e atividades empresariais. Para Moore e Weatherford (2005), alm dos modelos fornecerem uma estrutura para anlise lgica e consistente, foram o gerente: 1. a ser explcito com relao aos objetivos. 2. a identificar e registrar os tipos de decises que influenciam esses objetivos. 3. a identificar e registrar interaes e concesses entre essas decises. 4. a pensar cuidadosamente sobre variveis a serem includas e suas definies em termos que sejam quantificveis. 5. a considerar que dados so pertinentes para a quantificao dessas variveis e a determinar suas interaes. 6. a reconhecer restries nos valores que essa variveis quantificadas podem assumir. 7. a permitir a comunicao de nossas idias e percepes para facilitar o trabalho de equipe.

Interpretao

Mundo Simblico


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4.3 Tipos e Classificaes de ModelosSegundo Moore e Weatherford (2005) existem trs tipos de modelos: Modelos fsicos; Modelos analgicos; Modelos simblicos. A Tabela 4.1 resume as caractersticas destes trs tipos de modelos.Tipo de Modelo Caracteristicas Tangvel : Sim Compreenso: Fcil Reproduzir e Compartilhar: Difcil Modificao e Manipulao: Difcil Escopo de Uso: o mais Baixo Tangvel : No Compreenso: mais Difcil Reproduzir e Compartilhar: mais Fcil Modificao e Manipulao: mais Fcil Escopo de Uso: mais Amplo Tangvel : No Compreenso: a mais Difcil Reproduzir e Compartilhar: o mais Fcil o mais Fcil Modificao e Manipulao: Escopo de Uso: o mais Amplo Exemplos Modelo de Avio, modelo de casa, modelo de cidade

Fsico

Analgico

Mapa de estrada, velocmetro, grfico de torta

Simblico

Modelo de Simulao, modelo algbrico, modelo de planilha

Tabela 4.1 Caractersticas dos tipos de modelos. Adaptado Moore e Weatherford (2005) Ainda segundo os autores, o modelo simblico o mais abstrato, cujos conceitos so representados por variveis definidas quantitativamente e todos os relacionamentos representados matematicamente, sendo assim muitas vezes chamados de modelos matemticos, modelos quantitativos ou modelos de planilhas.

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