Arranjo F
Arranjo F
Arranjo F
í
í
sico Celular
sico Celular
►
► um sistema que agrupa e organiza recursos de um sistema que agrupa e organiza recursos de produ
produçção como por exemplo mão como por exemplo mááquinas, quinas, ferramentas e armaz
ferramentas e armazééns, necessns, necessáários ao rios ao processamento das opera
processamento das operaçções de produões de produçção de ão de
uma fam
uma famíília de produtos.lia de produtos.
►
► Neste tipo de arranjo fNeste tipo de arranjo fíísico a disposisico a disposiçção dos ão dos postos de trabalho deve permitir a maior
postos de trabalho deve permitir a maior
aproxima
aproximaçção fão fíísica posssica possíível entre o posto a jusante vel entre o posto a jusante e o posto a montante
e o posto a montante, de modo que um mesmo , de modo que um mesmo operador possa efetuar v
operador possa efetuar váárias operarias operaçções ões diferentes, com um deslocamento m
diferentes, com um deslocamento míínimo de nimo de pe
Pequena célula manual de manufatura com quatro máquinas e um operador
Os trabalhadores nas células podem cuidar de mais de um processo, inclusive vários tipos diferentes de processos.
Arranjo F
Arranjo F
í
í
sico Celular
sico Celular
►
► a ca céélula de manufatura constitui lula de manufatura constitui uma fuma fáábrica em brica em miniatura:
miniatura:
ela recebe as matela recebe as matéériasrias--primas e os componentes, e primas e os componentes, e entrega os produtos acabados.
entrega os produtos acabados.
seus postos de trabalho são diretamente abastecidos seus postos de trabalho são diretamente abastecidos por fornecedores externos, ou mesmo pelas outra
por fornecedores externos, ou mesmo pelas outra
unidades de produ
unidades de produçção.ão.
nela nela tambemtambem são executados os servisão executados os serviçços de apoio os de apoio necess
necessáários, tais como manutenrios, tais como manutençção, conservaão, conservaçção, ão, controle de qualidade, etc., anteriormente fornecidos
controle de qualidade, etc., anteriormente fornecidos
pelas fun
Arranjo F
Arranjo F
í
í
sico Celular
sico Celular
►
Usualmente, a idéia de arranjo físico celular é
associada operações industriais, porém esse
tipo de sistema pode ser aplicado em outros
setores, como é ocaso do setor serviços
► a célula ideal é independente, isto é, famílias de
peças são completamente produzidas dentro da célula; tem tempos de preparação balanceados; e requer retrocesso mínimo na produção.
Celula de Manufatura
► Como elemento principal temos a tecnologia de grupo:
técnica que utiliza as semelhanças para a solução de problemas obtendo vantagens econômicas e operacionais no tratamento de grupo. É utilizado como elemento de organização dos agentes produtivos, agrupando peças e máquinas.
► Primeiro trabalho na área: Mitrofanov , nas décadas de
40 e 50, Scientific Principle of Group Technology. Era um estudo para agrupar peças com similaridade geométrica em famílias para serem fabricadas em uma única máquina. Reduzindo assim o tempo de preparação da máquina (setup) entre uma peça e outra.
Exemplos Arranjo F
Exemplos Arranjo F
í
í
sico Celular
sico Celular
► a manufatura e montagem de alguns tipos de
componentes eletrônicos para computadores necessitam de área dedicada a produção de peças para clientes em particular que exijam produtos, por exemplo, com níveis mais altos de qualidade;
► Áreas para produtos específicos em supermercados:
alguns clientes usam o supermercado apenas para comprar lanches, salgados, refrigerantes, etc. para consumo no seu horário de almoço, por exemplo. Nesse caso, estes produtos são localizados juntos, de forma que o cliente que está apenas comprando seu almoço, não necessite procurá-lo pelo supermercado todo
Arranjo F
Arranjo F
í
í
sico Celular
sico Celular
► Lojas de departamentos – esse tipo de loja possui vários
displays de forma apresentar os vários tipos de produtos nos diversos pontos da loja, ou seja cada área pode ser considerada como um processo separado, caracterizando um arranjo físico por processo, com exceção do setor de esportes, que é considerado uma loja-dentro-da-loja, pois, nesse setor serão vendidos produtos com tema comum "esportes". Assim, a seção disporá de sapatos esportivos, roupas esportivas, livros, revistas e vídeos sobre esportes, equipamentos e artigos esportivos e talvez até bebidas energéticas. De modo a podermos caracterizá-lo como uma célula, não por seus produtos terem características semelhantes, mas por atenderem um tipo específico de consumidor.
Células representam um compromisso entre a flexibilidade do arranjo físico por processo e a simplicidade do arranjo físico por Produto.
Arranjo F
Arranjo F
í
í
sico Celular
sico Celular
► Na figura anterior vimos como um arranjo fisico por
processo foi dividido entre quatro células , cada uma das quais com recursos suficientes para processar uma “familia” de peças .
► Ao fazer isto a gestão da operação tomou
implicitamente decisões com relação :
ao porte e a natureza das celulas que decidiu adotar
►
a natureza das células pode ser descrita
examinando-se a quantidade de recursos
diretos e indiretos alocados dentro da
célula.
recursos diretos:
são aqueles que
transformam material, informação ou
clientes, diretamente,
recursos indiretos:
existem para apoiar os
diretos em suas atividades de
transformação.
A figura mostra uma classificação de células baseada nos recursos diretos e indiretos incluídos na célula.
► quadrante inferior direito encontram-se àquelas
que podem ser chamadas de células "puras", pois, suas atividades são focalizadas em completar toda a transformação, e todos os recursos necessários para isso estão incluídos na célula.
► O quadrante superior direito representa a
extensão lógica do conceito de célula de forma a incluir todos os recursos indiretos de apoio e administrativos necessários para que a célula seja "auto-suficiente", as chamadas fábricas-dentro-de-fábricas.
►
Já o quadrante
inferior esquerdo
representa
o tipo de célula em que recursos
são localizados juntos porque são
freqüentemente necessários na mesma
parte do processo geral de
transformação.
►
Por exemplo duas máquinas, que são
sempre usadas, uma logo depois da outra,
poderiam ser localizadas juntas
►o quadrante superior esquerdo representa células que alguns autores questionam a sua classificação como célula. Elas apenas possuem recursos diretos suficientes para serem aplicados sobre parte do processo total, e dessa forma parecem ter pouca diferença de um setor ou centro de trabalho de trabalho convencional de um arranjo físico por processo. A diferença é que elas possuem todos os recursos indiretos de que necessitam.
►Uma célula especialista de tratamento termico numa operação de manufatura poderia obter todo o apoio especialista de manutenção, supervisão e tratamento térmico suficiente para prover um serviço tecnico e de manutenção até para o resto da fabrica
Alocação de recursos às células
► O projeto detalhado de arranjos fisicos celulares é
dificil porque a ideia de célula , por si só,
representa um compromisso entre arranjos fisicos por processo e por produto
► No caso do arranjo fisico por processo o foco está
na localização dos vários recursos dentro da operação
► No caso de arranjo fisico por produto o foco está
nos “requisitos do produto”
► O ARRANJO CELULAR DEVE CONSIDERAR A
Arranjo celular
Arranjo celular
-
-
Caracter
Caracter
í
í
sticas principais
sticas principais
►
► Bom Bom equilibrioequilibrio custo/flexibilidade; custo/flexibilidade;
►
► exige exige polivalênciapolivalência de mão de obra;de mão de obra;
►
► Trabalho em grupo = melhor motivaTrabalho em grupo = melhor motivaçção; ão;
►
► Atravessamento rAtravessamento ráápido;pido;
►
► reduz movimentareduz movimentaçção de materiais;ão de materiais;
►
Benefícios do sistema de manufatura celular
► O arranjo celular apresenta um bom compromisso
entre custo e flexibilidade para operações com variedade relativamente alta, torna mais rápido atravessamento dos materiais e o trabalho em grupo resulta em melhor motivação
► Introduz maior flexibilidade na organização do
trabalho, conseqüentemente, nas respostas do processo produtivo ao mercado.
► Requer iniciativas de mudança, tais como:
redução de níveis hierárquicos, programas de melhoria contínua, melhoria dos processos comunicacionais, autonomia, multifuncionalidade
► A manufatura celular pode ser, mostrada como uma
tecnologia indutora de produtividade, através da qual o processo manufatureiro adquire um desempenho avançado em termos de performance operacional.
► Assim, cada vantagem obtida no âmbito das células de
produção representa um elemento de entrada para a produtividade de sistema operacional.
► Logo, em termos de produtividade, destacam-se em
termos percentuais, dois aspectos:
redução de paradas de máquina
Nesse contexto, a tabela a seguir apresenta outras
vantagens do sistema, em termos de melhorias relativas obtidas com sua implantação.
A necessidade de Padroniza
A necessidade de Padronizaçção das Operaão das Operaççõesões
1. Elaborar o roteiro de produção
y Para calcular a capacidade produtiva da célula devemos calcular o
Tack-Time (tempo em que cada peça deve sair do grupo); considerando que a produção diária deve ser de 500 peças por dia, jornada de 8 horas de trabalho.
y Considerando a produção máxima de;
135 seg Total 1131pçs 0,45 seg 90 seg 200 25 seg ---25 seg CH002 Chanfrar Capacid ade de produçã o Tempo de set up por peça Tempo de set up Peças por set up Tempo total Tempo maquina Tempo de operaçã o manual Numero da maquina Peças /dia =500 Grupo A
y Gráfico de carga do operador que consiste na relação do tempo padrão de cada operação e o tack-time da célula:
y Redimensionamento, ou balanceamento de mão-de-obra:
y Gráfico de carga do operador que consiste na
relação do tempo padrão de cada operação e o tack-time da célula:
Otimiza
Forma identica mas diferentes requisitos
de fabricação
Processo de Fabricação semelhante
porem atributos diferentes de projeto
Famílias de Produtos
► O gerenciamento e a execução de um complexo conjunto
de processos de produção podem ser simplificados pelo:
agrupamento de peças/produtos num menor número de famílias e
designação de recursos especializados para o processamento dos elementos de cada família, organizados de modo a criar fluxos bem definidos.
► Tais famílias podem ser definidas de acordo com: ► Similaridade de forma / geometria
Matriz de Incidência
Ferramenta de Tecnologia de Grupo (TG) para facilitar o agrupamento de elementos em Famílias e recursos em GruposMatriz de Incidência Rearranjada
Agrupamento de elementos em Famílias e de recursos em Grupos por meio de um algoritmo de “diagonalização” de matriz:
Algoritmo ROC
►O algoritmo Rank Order
Clustering (J.R. King) reorganiza as linhas
referentes às máquinas e as colunas referentes aos
produtos de uma Matriz de Incidência para identificar células de manufatura e famílias de produtos, pelo critério de semelhança de processos.
►Os passos do algoritmo ROC
serão apresentados a seguir por meio de um exemplo de aplicação,considerando a Matriz 11x12 ao lado.
Outros M
Outros M
é
é
todos
todos
–
–
Layout Celular
Layout Celular
y A análise de fluxo de produção (PFA) é uma técnica analítica
para encontrar as famílias de peças, ela analisa a seqüência das operações e o percurso das peças através das máquinas.
y Algoritmos possíveis de PFA:
An
An
á
á
lise do Fluxo de Produ
lise do Fluxo de Produ
ç
ç
ão
ão
► Serve para nos ajudar a alocar tarefas e maquinas
a celulas de manufatura .
► Analisa simultâneamente os requisitos do produto
e agrupamento de processos.
► Exemplo : Suponha que uma empresa tenha
agrupado os componentes que produz em oito familias e vamos representar na matriz a seguir
An
An
á
á
lise do Fluxo de Produ
lise do Fluxo de Produ
ç
ç
ão
ão
A matriz mostra a relação entre as familias de componentes e os
equipamentos que utilizados para processamento
Vamos mudar a ordem das linhas e das colunas de forma a
concentrarmos as cruzes o mais proximo da diagonal da matriz
An
An
á
á
lise do Fluxo de Produ
lise do Fluxo de Produ
ç
ç
ão
ão
Vemos que as maquinas podem ser agrupadas em tres celulas A,B,C
Observe que o componente 8 necessita do processamento 3 que foi alocada na Celula B. Como lidar com isto ?
Técnicas de Formação de Células
► O termo família significa grupo de peças similares.
A determinação da semelhança entre as peças fica a critério, podendo ser semelhanças na forma
geométrica, no tamanho ou no processo de
fabricação. O mesmo princípio é utilizado no
agrupamento de máquinas que formarão as células.
Os métodos de formação de célula
podem ser divididos em três grupos:
1. Métodos que primeiro identificam as famílias de
peças e posteriormente alocam as máquinas de acordo com as famílias de peças;
2. Métodos que primeiro identificam um
determinado grupo de máquinas e depois as peças que processam;
3. Métodos que utiliza a combinação dos dois
anteriores, ou seja,identificam as famílias de peças e agrupam as máquinas simultaneamente
Tecnicas
► Entre as várias técnicas, podem ser citadas :
inspeção visual;
Análise de agrupamento;
Análise dos fluxos de fabricação;
Sistema de Classificação e Codificação;
algoritmos;
Metodologias baseadas em inteligência artificial;
Inspeção Visual
► Inspeção Visual é o método menos sofisticado e o mais
simples de todos,consistindo em agrupar as peças pela análise visual de suas características.
► É uma técnica limitada quando se trabalha com um
número grande de peças. Baseia-se na experiência do operador o que leva às vezes a formação ineficiente de famílias tornando-se um método subjetivo e inexato. Não é viável para a aplicação em grandes instalações.
► Possui a vantagem de requerer pouco investimento e as
desvantagens são a necessidade de grande experiência de quem irá fazer a classificação e o tempo gasto com a manipulação física das peças.
Análise de Agrupamento
► O projeto das células de fabricação exige muitas vezes a
resolução de um problema matemático bastante complexo: a resolução de uma matriz que relacione as máquinas e as peças, chamada matriz de incidência peça-máquina.
► Na formulação da matriz, cada elemento a(i,j) relaciona
uma peça i com a máquina j, indicando se a peça é processada na máquina correspondente, ou não.
► Geralmente esta incidência é assinalada pelo valor 1,
quando a peça é processada na máquina, e 0, quando não ocorre. Assim é denominada matriz binária de incidência peça-máquina.
