Layout Celular

Para Ghinato (1998), a idéia básica da manufatura celular é melhorar o gerenciamento do sistema de manufatura através do agrupamento de recursos produtivos, em células independentes, isto é, subsistemas de produção. O sistema é composto por células de manufatura e montagem ligadas por uma única forma de inventário e controle da informação. Operações necessárias para produzir uma família de produtos ou um conjunto de peças com requisitos similares são agrupados na célula numa seqüência que minimiza a movimentação de materiais através da mesma. A manufatura celular é basicamente projetada para ser flexível.

Russel (2002) classifica células de manufatura dentro de layouts híbridos, ou seja, algumas partes das instalações são arranjadas num layout por processo e outras, num layout por produto.

Black (1998) resumiu as principais características do sistema de manufatura celular:

• O tempo de ciclo para o sistema dita a taxa de produção para a célula;

• Máquinas são arranjadas seguindo a seqüência do processo de produção de uma família de produtos;

• A célula é usualmente projetada na forma de uma linha em “U”; • Os operadores são multifuncionais;

• Os operadores trabalham em pé e caminhando; e

• São usadas máquinas mais lentas e específicas, que são menores e usualmente mais baratas.

Black (1998) e Tompkins et al. (1996) enfatizam as seguintes vantagens do layout celular sobre os demais layouts:

• Redução do tempo de manuseio do material e de movimentação; • Redução do tempo de set-up de recursos produtivos;

• Redução da variabilidade do tempo de ciclo e restrições do balanceamento da linha;

• Maior utilização das máquinas pelo grupo de produtos; • Incentiva o uso de equipamentos genéricos;

• Fluxo suave e menor distância de atravessamento; • Redução do inventário em processo;

• Fácil implementação das operações automatizadas;

• Melhor monitoramento, controle, resposta dos estoques e da qualidade dos itens produzidos;

• Melhor confiabilidade e capacidade do processo; e

• Melhor uso dos recursos humanos com atmosfera de time e expansão dos benefícios do trabalho.

As principais vantagens adicionais e desvantagens obtidas a partir da implantação de células de manufatura foram condensadas e comentadas por Silveira (1994) e Tompkins et

al. (1996). As vantagens adicionais do layout celular são:

1. A simplificação dos roteiros de produção e dos relacionamentos entre componentes e máquinas aumenta a acurácia dos sistemas de planejamento e controle da produção, simplificando sua execução;

2. A redução das distâncias entre as operações minimiza as atividades de transporte e manuseio de materiais;

3. À medida que aumenta o grau de similaridade entre as peças processadas na mesma célula, o tempo de set-up entre os lotes processados tende a reduzir-se automaticamente, justificando economicamente a redução destes lotes e aumentando a capacidade produtiva;

4. A similaridade entre os componentes normalmente possibilita a padronização de máquinas e ferramentas, reduzindo a diversidade destas e, conseqüentemente, a ociosidade dos meios de produção;

5. Como conseqüência desta padronização, o processo produtivo torna-se mais simples, o número de relações é reduzido. Isto facilita a automação posterior das células;

6. O trajeto percorrido pelos componentes é reduzido consideravelmente, o que direta e indiretamente reduz tempos mortos entre as operações. Assim, o tempo total de fabricação e os estoques intermediários são reduzidos;

7. A variedade das atividades desempenhadas por uma mesma máquina é reduzida. Isto possibilita treinamentos mais rápidos e ganhos de qualidade advindos de um conhecimento maior por parte dos operadores, além de facilitar a criação de cargos multifuncionais;

8. Também no que se refere à mão-de-obra, a organização do trabalho dentro da célula tende a melhorar o sistema de relacionamento em equipe, o grau de envolvimento e a participação dos trabalhadores; e

9. A redução das variedades associadas ao sistema e a conscientização dos trabalhadores no que tange ao sentido de suas tarefas no contexto geral do processo produtivo são dois fatores associados à arquitetura em célula que contribuem em termos de melhorias da qualidade no processo.

As principais desvantagens do layout celular são:

1. A introdução de novos produtos ou componentes muito diferentes dos atuais torna-se mais difícil, já que as células foram desenhadas a partir dos componentes existentes na fábrica. Em alguns casos, é necessária uma redefinição no layout. Para minimizar este problema, as atividades de projeto devem tomar como ponto de partida características de componentes já existentes na definição de novos produtos;

2. No primeiro momento, muitas máquinas grandes são dedicadas a células específicas, aumentando sua ociosidade. Este problema é eliminado à medida que se substituem estas máquinas por outras de menor capacidade, justificando economicamente sua dedicação a uma pequena variedade de componentes, o que transforma isto em uma vantagem da manufatura celular;

3. A tarefa de modificar o layout, exigindo movimentação de máquinas, envolve vários custos com instalações elétricas e hidráulicas, reformas, dias parados, etc;

4. Em muitos casos, quando se deseja minimizar o nível de movimentações de elementos entre células, torna-se necessário o investimento em máquinas redundantes de produção, aumentando, no primeiro momento, a ociosidade geral da firma. O trade-off’ entre o custo do investimento e o custo de movimentações deverá ser analisado caso a caso;

5. Requer supervisão geral;

6. São requeridas maiores habilidades para os membros do time em todas as operações;

7. Criticamente dependente do controle de balanceamento da produção através do fluxo da célula; e

8. Se o fluxo não é balanceado em cada célula, pulmões e inventário são requeridos para eliminar o manuseio entre as células.

Segundo Russel (2002), o método da tecnologia de grupo, utilizado na criação do

layout celular, agrupa peças ou produtos com características similares em famílias e conjuntos

ao lado de um grupo de máquinas definidas para esta produção. Famílias podem ser baseadas no tipo, forma, requisitos de produção ou demanda. O objetivo é identificar um conjunto de produtos, processos e requisitos similares e minimizar operações de set-up.

Mais adiante, nesta dissertação, serão abordados, com maior profundidade, o método da Tecnologia de Grupo (TG), a formação das famílias e do layout celular.