SIMULAÇÃO DE LAYOUT DE FÁBRICA E CUSTOS PRODUTIVOS UTILIZANDO PIPAS
Edson Nunes da Silva (UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL) edson.nunes@cruzeirodosul.edu.br
Resumo
Um grande desafio citado por vários autores é a simulação em sala de aula de acordo com o que será encontrado na prática principalmente nos dias atuais em que estamos na quarta revolução industrial comumente denominada indústria 4.0. Para enfrentar os desafios atuais são necessárias competências como criatividade, inovação, comunicação, solução de problemas e conhecimentos técnicos e uma das formas de adequar a formação do graduando em Engenharia de Produção com as exigências do mercado é problematizar cenários e com auxílio de estratégias de pesquisa científica e de implementação de projetos, em diferentes áreas do conhecimento, possibilita aos estudantes organizar seu próprio processo de aprendizagem.
O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta de simulação de um layout, calcular os custos diretos e os custos de transporte do produto "pipa" utilizando dados fornecidos, materiais para confecção do produto e o espaço físico da sala de aula. A avaliação dos resultados é verificada tanto pelos alunos quanto pelo professor proporcionando discussões teóricas e práticas sobre conceitos de layout, custos produtivos e custos logísticos e indiretamente outras questões da engenharia de produção como qualidade, tempos e métodos, matemática, dentre outras.
Além das competências técnicas inerentes da disciplina e de outras correlacionadas, o aluno pôs em prática sua capacidade criativa e as suas capacidades de solução de problemas, coordenação e tomada de decisão.
Outro ganho não avaliado foi uma maior adesão dos alunos à aula devido a sua atuação dinâmica na busca de seu próprio conhecimento.
1. Introdução
De acordo com Lucena; Scheneider (2008) o surgimento de engenheiros, engenharia e educação em engenharia tem uma estreita conexão com o desenvolvimento dos países. Esta conexão se observa ainda nos dias atuais especialmente com o advindo da chamada quarta revolução industrial ou Indústria 4.0 que conforme previsões trarão mudanças socioeconômicas, geopolíticos e demográficos com impactos diretos no mercado do trabalho. Há diversos estudos que indicam que o engenheiro necessita ter boas habilidades nas relações humanas associadas ao conhecimento da engenharia e ciências (FELIPE et al, 2017).
Segundo World Economic Forum (2016) dentre as principais habilidades requeridas pela indústria até 2020, em maior ou menor grau, para o sucesso no trabalho são: habilidades de conteúdo, habilidades de processos, habilidades de gerenciamento de recursos, resolução de problemas complexos, habilidades sociais, habilidades de sistemas e habilidades técnicas. Neste mesmo sentido Aires et al (2017) cita as competências dos trabalhadores da indústria 4.0 que são criatividade, inovação, comunicação, solução de problemas e conhecimentos técnicos e os desafios desta nova revolução irão fomentar soluções envolvendo os diversos públicos estratégicos tais como a política global, setores públicos e privados, academia e sociedade em geral.
Alinhar as competências requeridas por esta nova realidade com o que é aplicado na sala de aula torna-se um desafio, pois as exigências para a capacitação profissional são dinâmicas e estão relacionadas com a evolução histórica do mercado de trabalho, requerendo aprimoramentos constantes para adequar a formação educacional à modernização da sociedade (MACHADO, 2012; GERALDES; ROGGERO, 2011).
Ainda retratando as competências requeridas, de acordo com Catarino (2017) no ensino superior o desenvolvimento do potencial criativo do discente é um importante elemento no desenvolvimento do conhecimento além de ser um atributo muito valorizado no mercado de trabalho.
Uma das maneiras de adequar a formação educacional à modernização da sociedade são os projetos integradores que segundo Saron (2017) tem por objetivo problematizar cenários definidos para cada período de aprendizagem e com auxílio de estratégias de pesquisa
científica e de implementação de projetos em diferentes áreas de conhecimento, possibilita aos estudantes organizar seu próprio processo de aprendizagem.
Para integrar os conhecimentos e competências requeridas pelo mercado de trabalho foi apresentada uma situação problema em que os alunos planejam e executam o layout de uma fábrica utilizando materiais fornecidos pelo professor e o espaço físico da sala de aula. Esta experiência se deu no curso de Engenharia de Produção da Universidade Cruzeiro do Sul na disciplina "Projeto de layout de fábrica".
O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta de simulação de um layout, cálculo dos custos diretos e dos custos de transporte do produto "pipa" utilizando dados reais, materiais para confecção do produto e o espaço físico da sala de aula. A avaliação dos resultados foi verificada tanto pelos alunos, com a comparação do planejado com o executado, quanto pelo professor o que proporcionou discussões teóricas e práticas sobre avaliações de layout, custos produtivos e custos logísticos e indiretamente outras questões da engenharia de produção como qualidade, tempos e métodos, matemática, dentre outras.
Além das competências técnicas inerentes da disciplina e de outras correlacionadas, o aluno pôs em prática sua capacidade criativa, a solução de problemas, coordenação e tomada de decisão.
2. Contexto da disciplina
A disciplina "Projeto de layout de fábrica" está de acordo com a Proposta Pedagógica da Instituição e é ofertada aos alunos de sétimo e oitavo semestre do Curso de Engenharia de Produção cuja ementa é descrita a seguir:
"Estudo de projeto de layout e de fábrica. Introdução aos tópicos aplicados na manufatura, na produção e nos modelos de simulação de layout e arranjo físico".
Neste contexto a ABEPRO em sua matriz de conhecimento de 16/10/2008 no setor da Engenharia dos Processos Físicos de Produção cita, dentre outros conteúdos, o Projeto de Fábrica, o Layout/arranjo físico, Movimentações de materiais e fluxo de produção.
Deste modo procurou-se traçar um paralelo entre a ementa da disciplina, a matriz de conhecimento preconizada pela ABEPRO e o perfil do profissional desejado pelo mercado de trabalho.
O projeto do layout e de fábrica foi realizado de acordo com o que preconiza Martins; Petrônio (2015) sobre as informações necessárias para realizar um layout como segue:
− Especificação do produto;
− Características do produto: dimensões, características especiais; − Quantidade de produtos e de materiais;
− Sequência de operações e montagens;
− Espaço necessário para cada equipamento: incluindo espaço para movimentação do operador, estoques e manutenções;
− Informações sobre recebimento, expedição, estocagem de matérias primas, produtos acabados e transportes.
A fim de interdisciplinaridade foram apresentados, também, alguns dados adicionais referentes aos custos produtivos e logísticos e estas questões foram abordadas de forma direta no estudo de caso, porém outros conhecimentos foram desenvolvidos como, por exemplo, tempos e métodos na cronometragem das operações, qualidade quando da analisa das especificações a serem seguidas, da matemática quando da necessidade de cálculos referentes aos perímetros a fim de determinar as sobras de materiais e como consequência determinar os custos, etc.
3. A preparação da aula
A preparação da aula se deu antes do início da aula em sí, ou seja, antes de começar a aula os alunos já sabiam qual seria o seu grupo, acesso ao estudo de caso proposto ou por via impressa ou por acesso eletrônico via celular ou notebook e a sala já estava previamente organizada com os materiais necessários.
Com o estudo de caso em mãos ou por via impressa ou por via eletrônica os alunos se organizaram de acordo com seus grupos e utilizando como base as informações necessárias para elaboração de um layout, dos custos diretos e dos custos de transporte foram realizadas as seguintes preparações:
− Os alunos foram divididos previamente em grupo de 5 pessoas (que também serão os operadores), para a elaboração da sequência de operação e montagem e demais cálculos envolvidos da pipa;
− A mesa do professor foi posicionada no centro da sala que foi, também, o fornecedor das matérias-primas (papel de seda, linha, varetas e cola) para a confecção do produto (pipa);
− As matérias-primas estavam separadas de acordo com as especificações e lotes de fornecimento.
A seguir são apresentadas as especificações do produto e de fornecimento.
3.1 Especificações do produto e de fornecimento
A Figura 1 apresenta a especificações do produto pipa:
Figura 1 - Especificação do produto pipa
As características de fornecimento e demais informações técnicas foram descritas conforme segue:
− Componente 1: Folha de seda fornecida na medida de 48 cm x 56 cm;
− Componente 2: Vareta fornecida em lotes de 10 unidades no tamanho padrão de 50 cm de comprimento;
− Componente 3: Linha número 10 fornecido em lotes de 500 cm; − Componente 4: Linha número 10 fornecido em lotes de 500 cm; − Componente 5: Folha de seda fornecida na medida de 48 cm x 56 cm.
Observação: Produto adicional “cola” fornecido em “copinhos de café”.
Com estes dados os alunos elaboraram um pedido com as quantidades necessárias de matéria-prima de modo a minimizar os estoques e as sobras de materiais a fim de diminuição dos custos.
3.2 Dados dos custos produtivos direto
Os dados dos custos produtivos diretos foram:
− Folha de seda $0,20 cada (utilizado na fabricação dos componentes 1 e 5);
− Vareta (fardo com 10 unidades): $0,70/fardo (utilizado na fabricação do componente 2);
− Linha n° 10 vendida a $0,20/metro fornecida no comprimento de 500 cm (utilizado na fabricação dos componentes 3 e 4);
− Cada copinho de cola custa $1,00;
− O custo total (5 alunos) da mão de obra direta é de $50,00/hora;
− O tempo produtivo foi cronometrado de acordo com a linha de produção da pipa de cada grupo;
− Considerado 8 horas diárias de produção e 22 dias úteis a fim de determinação da capacidade produtiva.
3.3 Dados do custo de transporte
No custo do transporte foi considerado o tempo entre a linha de produção e o “fornecedor” que é 5 minutos, o custo de transporte é de $5,00/viagem, o valor/hora do operador é de $10,00/hora, o Mark-up de 1,5 e a quantidade de viagens de acordo com a necessidade de cada grupo. Onde: Custo do transporte = Tempo de transporte = Custo do operador = Número de viagens
3.4. O planejamento do layout pelos alunos
Antes da confecção do layout o grupo deve estimar a capacidade produtiva considerando um turno de 8 horas diárias e 22 dias úteis.
Para tanto cada grupo apresentou a sequência de operações e montagens, o espaço necessário para cada equipamento (carteiras) incluindo espaço para movimentação do operador, estoques e manutenções, além das informações sobre recebimento, expedição, estocagem de matérias primas, produtos acabados e transportes.
Além do planejamento do layout em sí, os alunos também estimaram quais seriam os custos produtivos e os custos logísticos envolvidos de acordo com o que estão descritos nos itens 3.1, 3.2 e 3.3 deste artigo para uma posterior comparação com o que ocorreria na prática.
Após a finalização do planejamento e dos cálculos dos custos produtivos e logísticos os alunos estavam liberados para a confecção do layout utilizando as carteiras e o espaço físico da sala de aula.
3.5 Confecção do layout, cálculo da capacidade produtiva e dos custos envolvidos
Depois do planejamento do layout a sua confecção se deu seguindo alguns critérios previamente descritos aos alunos conforme segue:
− O grupo elaborou um pedido com as quantidades necessárias que serão enviadas para setor de recebimento (1ª. carteira);
− A primeira carteira foi considerada o setor de recebimento, estocagem e apontamento da quantidade de matéria-prima utilizada, caso falte matéria-prima o aluno responsável pelo setor fará novo pedido para o fornecedor (professor em sua mesa) e os custos adicionais será acrescido no projeto;
− Se houvesse necessidade de mudanças o projeto deveria ser modificado primeiramente e os impactos da mudança deveriam ser apontados;
− Foi Cronometrado pelos alunos o tempo de posicionamento das carteiras que foi considerado o tempo de setup;
− O produto foi considerado pronto quando a “rabiola” (itens 4 e 5) estiver devidamente enrolada na pipa (em amarelo), em cima da última carteira que foi considerada a expedição de produtos acabados;
− Os tempos das operações foram cronometrados de modo a quantificar a capacidade de produção do layout para um turno de 8 horas e 22 dias útil;
− Finalmente os grupos compararam o que ocorreu na prática com o que foi planejado em relação à capacidade produtiva do layout, o custo produtivo direto e o custo logístico.
4. Considerações finais
Este artigo demonstra que é possível simular um layout, realizar os cálculos dos custos diretos envolvidos e dos custos de transporte do produto "pipa" utilizando dados reais, materiais para confecção do produto e o espaço físico da sala de aula.
A interação do aluno x aluno e aluno x professor foram verificados quando da avaliação dos resultados obtidos, pois geraram comparações teóricas referentes ao planejamento e discussões práticas quando da confecção e avaliações do layout.
A questão de interdisciplinaridade também foi atendida, pois foram utilizados conhecimentos de projeto de layout de fábrica, custos produtivos e custos logísticos além de outros conhecimentos da engenharia de produção como qualidade, tempos e métodos, matemática, dentre outros.
Além das competências técnicas inerentes da disciplina e de outras correlacionadas, o aluno pôs em prática sua capacidade criativa, a solução de problemas, coordenação e tomada de decisão.
Outro ganho não avaliado foi uma maior adesão dos alunos à aula devido a sua atuação dinâmica na busca de seu próprio conhecimento.
Vale salientar que os alunos são de sétimo e oitavo semestre, portanto veteranos, e foram passados e reforçados conhecimentos prévios para um melhor aproveitamento da situação problema.
REFERÊNCIAS
ABEPRO. Matriz do Conhecimento. <Disponível em
http://www.abepro.org.br/arquivos/websites/1/Matriz%20de%20Conhecimento%20-%20CREA's.pdf> Acesso em: 20/01/2018.
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