ARRANJO FÍSICO DO SISTEMA
PRODUTIVO DE UMA FÁBRICA DE
UNIFORMES
ADAMO HENRIQUE ROCHA DE OLIVEIRA (UEMA ) adamodeoliveira@hotmail.com MAURO ENRIQUE CAROZZO TODARO (UEMA )
mauro.carozzo@uema.br
Projetar o arranjo físico de uma empresa significa preocupar-se com o posicionamento físico dos recursos de transformação, ou seja, decidir onde colocar postos de trabalho, máquinas equipamentos e pessoas. Nas empresas de confecções, a distribuição física do ambiente deve estar de acordo com a sequência operacional, reduzindo as perdas por deslocamento de materiais e pessoas. O objetivo deste trabalho é projetar o arranjo físico ideal para uma empresa de confecção de uniformes profissionais localizada na cidade de São Luís - MA. Para obter as informações necessárias à determinação do arranjo físico, foram utilizadas entrevistas e observações como técnicas de coleta de dados. O projeto detalhado de arranjo físico foi realizado através da aplicação de um método geral de projeto de arranjo por processo encontrado nas referências consultadas. Através deste método foi possível determinar o arranjo físico mais adequado ao processo produtivo e às particularidades da empresa estudada.
Palavras-chaves: Arranjo físico, projeto detalhado, confecção de uniformes
2 1. Introdução
A localização das operações dentro de uma empresa afeta tanto sua capacidade de competir com outras, como também nos aspectos internos e externos. Estudar o arranjo físico de uma operação produtiva significa preocupar-se com o posicionamento físico dos recursos de transformação. Em outras palavras, significa decidir onde colocar todas as instalações, máquinas, equipamentos e pessoal da produção.
Uma das etapas do projeto do sistema de produção é a determinação do arranjo físico de instalações. As decisões de arranjo físico envolvem disposição de unidades e equipamentos dentro dos departamentos, o que interfere no fluxo de trabalho através do sistema, afetando a produtividade, os custos e a flexibilidade.
As decisões sobre um arranjo físico são importantes, pois geralmente exercem impacto direto nos custos de produção. No caso das empresas do ramo de confecção, a distribuição física do ambiente deve estar de acordo com a sequência operacional, reduzindo as perdas por deslocamento de materiais e pessoas (BORBA; DEUS; BUA, 2009).
Peinado e Graeml (2007) ressaltam que a necessidade de estudar o arranjo físico existe sempre que se pretende a implantação de uma nova fábrica ou unidade de serviços, uma vez que um arranjo físico inicial correto é fundamental para a efetividade e eficiência operacional da empresa. Além disso, um arranjo físico bem definido e bem estruturado é fundamental para que operadores fiquem mais confortáveis em seus postos de trabalho e o trânsito entre os postos seja reduzido.
O desenvolvimento desta pesquisa foi motivado pela implantação de uma empresa de confecção de uniformes profissionais na cidade de São Luís – MA e seu objetivo é projetar o arranjo físico ideal para as operações desta empresa.
2. Revisão da literatura
2.1. Conceitos e etapas do arranjo físico
O termo arranjo físico refere-se à configuração de departamentos, de centros de trabalhos e de instalações e equipamentos, onde a movimentação dos elementos aos quais se aplicam o trabalho é um ponto fundamental devendo dar-se ênfase especial à mesma para que esta ocorra de forma otimizada (STEVENSON, 2001).
3 As decisões de arranjo físico determinam como a empresa vai produzir, sendo o arranjo físico a parte mais visível e exposta de qualquer organização (PEINADO; GRAEML, 2007). Slack, Chambers e Johnston (2002), acrescentam que o arranjo físico apresenta-se como uma das características mais evidentes de uma operação produtiva, pois é responsável por determinar sua forma e aparência.
As três etapas principais para a determinação do arranjo físico final são listadas por Slack, Chambers e Johnston (2002): selecionar o tipo de processo, selecionar o arranjo físico básico e selecionar o projeto detalhado de arranjo físico, como pode ser visto na Figura 1.
Figura 1 – Etapas para determinação do arranjo físico
Fonte: Adaptado de Slack, Chambers e Johnston (2002)
2.2. Tipos de arranjo físico e o sistema produtivo de confecções
4 No arranjo físico posicional, o produto tende a permanecer fixo ou quase fixo e aglutina em torno de si pessoas, ferramentas e materiais necessários, como informa Moreira (2008). Este tipo de arranjo é aplicado em situações em que o produto é muito grande para ser movido, como por exemplo, a construção de um avião.
No arranjo físico por processo as necessidades e conveniências dos recursos transformadores que constituem o processo na operação dominam a decisão sobre o arranjo físico (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002). De acordo com Martins e Laugeni (2005), neste tipo de arranjo físico, todos os equipamentos do mesmo tipo encontram-se na mesma área, assim como as operações ou montagens semelhantes. Os materiais e produtos se deslocam buscando os diferentes processos. Peinado e Graeml (2007) afirmam que este arranjo físico não é tão produtivo quanto o arranjo em linha, porém o seu custo de construção é menor e a sua grande flexibilidade permite atender a demandas menos previsíveis.
Pela definição de Slack, Chambers e Johnston (2002), o arranjo físico celular é aquele em que os recursos transformados são pré-selecionados para serem direcionados a uma parte específica da operação (ou célula). Dentro da célula encontram-se todos os recursos transformadores necessários a atender às suas necessidades imediatas. A célula em si pode ser arranjada segundo um arranjo físico por processo ou por produto.
Como afirmam Peinado e Graeml (2007), no arranjo físico por produto as máquinas ou estações de trabalho são posicionadas de acordo com a sequência de montagem do produto. Apesar de apresentar alta produtividade, este tipo de arranjo tem elevado custo fixo e pouca flexibilidade para fabricação ou montagem de produtos diferentes.
Existem ainda os arranjos físicos mistos, que consistem na combinação de elementos de alguns ou todos os tipos básicos de arranjo físico, ou ainda utilizam os tipos básicos de forma “pura” em diferentes partes da operação (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002).
O arranjo físico pode ser considerado como a manifestação física de um tipo de processo utilizado nas confecções, denominado sistema produtivo de confecções. Um sistema produtivo de confecções, de forma simplificada, é a maneira pela qual o tecido está sendo convertido em vestuário dentro de um sistema de manufatura (SARKAR, 2011).
5 a) Individual: compreende o método tradicional de produção através do qual um único operador monta toda a peça do vestuário. É utilizado na confecção de roupas por encomenda e exige mão-de-obra altamente qualificada (BABU, 2006);
b) Produção em lotes: as peças do vestuário são gradualmente confeccionadas à medida que se movem (na forma de lotes) através de sucessivos processos de confecção. As várias seções deste sistema são dispostas de acordo com a sequência de operações necessárias para a produção das peças do vestuário (BABU, 2006);
c) Produção unitária: utilizado para a produção em massa de roupas. Os componentes do vestuário são agrupados e locomovem-se de uma seção para outra através de transportadores automáticos. Estes, por sua vez, transportam as peças do vestuário para as seções pré-determinadas de acordo com a sequência de montagem, permitindo um fluxo mais ordenado e controlado de trabalho (BABU, 2006);
d) Produção modular: composto por equipes de operadores que funcionam como uma célula, confeccionando uma peça de roupa completa. Os operadores podem atuar em várias máquinas para costurar as várias partes de uma única peça. Cada equipe produz uma peça completa por vez, em vez de fazer circular lotes pelo processo produtivo (KINCADE, KIM e KANAKADURGA, 2013).
Conforme indicam Slack, Chambers e Johnston (2002), não é totalmente determinística a relação entre tipos de processo e tipos básicos de arranjo físico. Um tipo de processo não necessariamente implica um tipo básico de arranjo físico em particular. Como pode ser visto no Quadro 1, cada sistema produtivo utilizado nas confecções pode adotar diferentes tipos básicos de arranjo físico.
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Fonte: Adaptado de Slack, Chambers e Johnston (2002)
Hipótese 1 – O processo produtivo de confecção de uniformes na empresa estudada apresenta características da produção em lotes e deverá adotar o arranjo físico por processo.
2.3. Projeto detalhado de arranjo físico por processo
O projeto detalhado de arranjo físico por processo apresenta certa complexidade, que também caracteriza o fluxo desse tipo de arranjo físico. Segundo Stevenson (2001), neste tipo de projeto o foco da atenção é voltado para o posicionamento relativo dos setores envolvidos. Slack, Chambers e Johnston (2002) afirmam que a maioria dos arranjos físicos por processo é projetada por uma combinação de intuição, bom-senso e processos de tentativa e erro aplicados sistematicamente.
Visando contornar a complexidade existente neste tipo de projeto, Slack, Chambers e Johnston (2002) apresentam um método geral de projeto de arranjo físico por processo, composto de 5 passos:
Passo 1: coletar as informações sobre os centros de trabalho e os fluxos entre eles;
Passo 2: desenhar um arranjo físico esquemático, mostrando os centros de trabalho e os fluxos entre eles;
Passo 3: ajustar o arranjo físico esquemático de forma a levar em conta as restrições da área dentro da qual o arranjo físico deve caber;
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Passo 4: desenhar o arranjo físico mostrando as áreas reais dos centros de trabalho e as distâncias que os materiais e as pessoas devem percorrer;
Passo 5: checar se a troca da localização de quaisquer dos centros faz reduzir a distância total percorrida. Se sim, fazer a troca e retornar ao passo 4. Se não, fazer deste o arranjo físico final.
Hipótese 2 – O método geral de projeto de arranjo físico por processo é satisfatório para determinar o arranjo físico da empresa estudada.
2.4. Considerações sobre o arranjo físico na indústria de confecções
Conforme a definição de Biermann (2007), o processo produtivo de confecções é uma sequência operacional que tem o seu início no planejamento da coleção, desenvolve-se por toda a produção e é concluída na expedição. Esta sequência pode ser observada na Figura 2.
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Fonte: Adaptado de Biermann (2007)
O arranjo físico tem impacto direto na gestão do processo produtivo de confecções, uma vez que influencia na produtividade e no custo do produto. A distribuição física do ambiente deve estar de acordo com a sequência operacional, reduzindo as perdas por deslocamento de materiais e de pessoal e contribuindo com a gestão visual.
Biermann (2007) lista alguns pontos críticos ao se projetar o arranjo físico para a indústria de confecção, dos quais podem ser destacados:
a) Estoque de materiais: em confecções deve existir uma área distinta para o estoque de tecidos e outra para o estoque de aviamentos, pois são utilizados em diferentes etapas do processo. O estoque de tecidos deve ficar próximo ao setor de corte e o de aviamentos perto do setor de preparação para costura;
b) Mesa para limpeza das peças: deve estar próximo à saída da costura para que seja efetuada a limpeza de fios e sobras de linha. Além disso, este ponto serve também para realizar o controle final da qualidade das peças;
c) Mesa passadoria: deve ser instalada logo após a limpeza;
d) Mesa embalagem: deve estar posicionada logo após a passadoria visando manter um fluxo contínuo sem acúmulo de peças.
3. Metodologia
O presente estudo objetivou gerar conhecimentos para aplicação prática dirigidos à solução de um problema específico, caracterizando, desta forma, uma pesquisa aplicada (TURRIONI, 2012). O problema em questão consistiu em projetar o arranjo físico ideal para uma indústria de uniformes a ser implantada na cidade de São Luís – MA, ou seja, a pesquisa foi suscitada por objetivos comerciais através do desenvolvimento de uma nova empresa orientada para as necessidades do mercado (APPOLINÁRIO, 2006 apud TURRIONI, 2012).
No decorrer do estudo houve a necessidade de quantificar variáveis, ou seja, traduzir em números opiniões e informações permitindo sua classificação e análise. Assim como, foi dado enfoque à perspectiva dos indivíduos que compõem a organização que está sendo estudada, além de haver coleta de dados sobre a estratégia, processos e atividades da mesma. Devido a
9 esta combinação de aspectos das pesquisas quantitativas e qualitativas em determinadas etapas do presente estudo, conclui-se que, quanto à sua abordagem, esta pesquisa classificou-se como combinada (TURRIONI, 2012).
Utilizando a classificação de Yin (2001 apud TURRIONI, 2012) este trabalho trata-se de um estudo de caso, uma vez que consistiu em uma investigação empírica que investigou um fenômeno dentro de seu contexto da vida real. A caracterização como estudo de caso foi reforçada pelo fato da investigação ter se beneficiado do desenvolvimento prévio de proposições teóricas para conduzir a coleta e a análise de dados (TURRIONI, 2012).
Para fazer o levantamento das informações da empresa necessárias ao desenvolvimento do arranjo físico ideal, foi adotada a entrevista como um dos métodos de coleta de dados. Esta ocorreu durante reuniões realizadas com os gestores e foi conduzida de forma não-estruturada, dentro de uma conversação informal e com perguntas abertas, possibilitando ao pesquisador uma maior liberdade para desenvolver cada situação em qualquer direção considerada adequada e permitindo-o explorar mais amplamente uma questão (TURRIONI, 2012).
Além das entrevistas, utilizou-se a observação para coletar informações a respeito das dimensões do local em que a empresa será instalada. Conforme afirma Turrioni (2012), esta tratou-se de uma observação estruturada ou sistemática, uma vez que foi realizada em condições controladas, para responder a propósitos preestabelecidos. A visita às futuras instalações da empresa foi de fundamental importância para o processo de coleta de informações, pois permitiu a evidência de dados que não foram coletados nas entrevistas.
4. Resultados e discussão
A empresa que motivou esta pesquisa atuará no ramo de confecção de uniformes profissionais na cidade de São Luís – MA. O início de suas operações está previsto para maio de 2014 e, conforme o seu planejamento estratégico, os investimentos do primeiro ano de atividades contemplam apenas uma parte da capacidade produtiva pretendida. A partir do segundo ano de operações, novos investimentos serão utilizados para se chegar à capacidade total.
Durante a etapa de coleta de dados, foi feito o levantamento das informações pertinentes ao projeto do arranjo físico. As entrevistas foram conduzidas com o foco em entender o processo produtivo da empresa e obter informações sobre as dimensões do local de instalação da mesma, bem como a área requerida por cada centro de trabalho.
10 O processo produtivo da empresa será concentrado na confecção de uniformes profissionais, os quais serão desenvolvidos baseados nos pedidos dos clientes. Cada pedido terá suas particularidades e a matéria-prima (tecidos e aviamentos) será adquirida em função dos pedidos confirmados.
O local escolhido pelos gestores foi um galpão com uma área total de 326,76m2, como pode ser observado na Figura 3. Este galpão possui uma construção interna ocupando uma área total de 22,35m2 (prédio e escada), o que deixa uma área livre de 304,41m2 para implantação do arranjo físico projetado.
Figura 3 – Galpão que comportará as instalações da fábrica de uniformes
P a ra C im a 1° piso: Banheiros e Copa 2° piso: Escritório
GALPÃO
27,23m x 12,00m
Fonte: Acervo do autor
Segundo informação dos gestores, uma parte da área útil do galpão deverá ser reservada para implantar um vestiário para os funcionários e uma recepção para chegada de material e de pessoas. Estas duas áreas devem estar situadas próximo à entrada principal do galpão. Além disso, haverá também a necessidade de uma sala reservada para o estoque de aviamentos que atenda às premissas de permitir melhor controle e evitar extravios.
11 Para contemplar estas solicitações, optou-se por utilizar uma área de 40,80m2 próximo à entrada do galpão, onde ficarão situados o vestiário (11,90m2), a recepção (17,00m2) e o estoque de aviamentos (11,90m2). Os três setores serão estruturados com divisórias, o que possibilitará atender ainda à solicitação dos gestores de ter um espaço fechado para armazenar os aviamentos.
Após o levantamento de todas as informações necessárias, foi possível aplicar o método geral de projeto de arranjo físico por processo.
Passo 1 – Informações sobre os centros de trabalho e os fluxos entre eles
Os centros de trabalhos foram organizados em setores que obedecem à sequência operacional de confecção dos uniformes. As áreas requeridas por cada setor e a direção do fluxo entre setores são mostradas nos Quadros 2 e 3, respectivamente. Neste caso, a quantidade de material circulando entre setores não interfere na análise, uma vez que todos os pedidos deverão passar por todos os setores. O fluxo de material entre dois setores foi sinalizado com um “X” na carta de fluxo.
Quadro 2 – Área requerida por cada setor da fábrica de uniformes
SETOR ÁREA (m2) CÓDIGO ---DE
PARA A B C D
Risco / Enfesto / Corte / Preparação 30,25 A A X -
-Costura 18,00 B B - X
-Acabamento / Limpeza 11,00 C C - - X
Passadoria / Embalagem 15,00 D D - -
-Quadro 3 – Carta de fluxo para os setores da fábrica de uniformes ---DE PARA A B C D A - - -B X - -C - X -D - - X
Passo 2 – Desenho do arranjo físico esquemático, mostrando os centros de trabalho e os fluxos entre eles
Analisando o Quadro 3, é possível perceber que o fluxo tem um único sentido e deve passar por todos os setores, uma vez que qualquer lote exige o processamento de todas as etapas para ser concluído. Desta forma, optou-se por arranjar os setores seguindo a sequência de
12 montagem dos produtos, ou seja, foi aproveitada uma característica do arranjo físico por produto. Através desta combinação e da utilização do arranjo físico celular para o setor de costura, foi obtido como resultado um arranjo físico misto. O desenho do arranjo físico esquemático pode ser observado na Figura 4.
Figura 4 – Arranjo físico esquemático para o processo de confecção de uniformes
Fonte: Acervo do autor
Neste ponto constatou-se que a hipótese 1 é válida, porém com algumas observações, pois o processo de fabricação de uniformes não adotou somente o arranjo físico por processo, e sim um arranjo físico misto constituído em sua maioria de um arranjo por processo, sendo este organizado por produto e contendo um setor disposto segundo um arranjo físico celular.
Passo 3 – Ajuste do arranjo físico esquemático de forma a levar em conta as restrições da área dentro da qual o arranjo físico deve caber
Neste ponto levou-se em consideração o formato do galpão e o fato de que a entrada e a saída do mesmo são coincidentes. Sendo assim, optou-se por um arranjo físico em formato de “U”, o que permitiu arranjar os setores de forma mais ordenada às dimensões do galpão, como pode ser visto na Figura 5. Além disso, foram contempladas as áreas reservadas para vestiário, recepção e estoque de aviamentos. Outro ponto importante é a área reservada para a etapa de expansão, que permitirá a implantação de mais seis células de costura.
13 Figura 5 – Arranjo físico misto adaptado ao galpão selecionado pela empresa
Fonte: Acervo do autor
Passo 4 – Desenho do arranjo físico mostrando as áreas reais dos centros de trabalho e as distâncias que os materiais e as pessoas devem percorrer
A Figura 6 apresenta o arranjo físico projetado com os setores ocupando suas áreas requeridas e distribuídos com o objetivo de minimizar as distâncias percorridas por materiais e pessoas. Foi acrescentado o setor de estoque de tecidos, o qual ocupa uma área de 2,88m2 e deverá ficar próximo ao setor de enfesto e corte. As distâncias a serem percorridas entre os setores nas etapas de implantação e expansão são mostradas no Quadro 4.
14 Figura 6 – Arranjo físico contemplando etapa de expansão da fábrica de uniformes
Fonte: Acervo do autor
Quadro 4 – Distâncias a serem percorridas entre os setores da fábrica de uniformes
A - B B - C C - D TOTAL
Implantação 3,47 2,40 1,60 7,47
Expansão 13,00 14,35 1,60 28,95
DISTÂNCIA ENTRE SETORES (m) ETAPA
Passo 5 – Checar se a troca da localização de quaisquer dos centros faz reduzir a distância total percorrida. Se sim, fazer a troca e retornar ao passo 4. Se não, fazer deste o arranjo físico final
Foram testadas possíveis trocas de localização de alguns centros de trabalho, buscando não comprometer a sequência de montagem dos uniformes. No entanto, não houve redução nas distâncias totais percorridas. Desta forma, o arranjo físico mostrado na Figura 6 será considerando o arranjo final. Além de contemplar as menores distâncias entre centros de trabalho, o arranjo físico apresentado mostrou-se satisfatório ao atender as recomendações da literatura (BIERMANN, 2007) e todas as solicitações dos gestores da empresa.
15 Com todos os setores distribuídos, pode-se perceber como o fluxo de materiais é canalizado pelo arranjo físico atendendo, desta forma, aos objetivos da operação de confecção de uniformes. Na Figura 7 encontra-se o fluxograma indicando todas etapas pelas quais os materiais passam dentro da fábrica, da matéria-prima ao produto acabado. Na Figura 8 pode-se obpode-servar este fluxograma sobreposto ao arranjo físico, evidenciando a relação das etapas com os centros de trabalho.
Figura 7 – Fluxograma para a circulação dos materiais dentro da fábrica de uniformes
Fonte: Acervo do autor
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Fonte: Acervo do autor
O arranjo físico final resultou num bom aproveitamento do espaço e no cumprimento das premissas da empresa de uniformes. O método geral de projeto de arranjo físico por processo apresentado por Slack, Chambers e Johnston (2002) mostrou-se satisfatório para a determinação do arranjo físico da empresa estudada, indicando que a hipótese 2 é válida.
5. Considerações finais
O arranjo físico é um fator de fundamental importância na eficiência dos processos produtivos e na otimização das condições de trabalho. A literatura mostra que o tipo de arranjo físico a ser adotado pelas operações de uma empresa está diretamente relacionado ao tipo de processo, sendo o primeiro considerado a manifestação física do segundo.
Este trabalho teve como propósito, projetar o arranjo físico ideal para uma empresa de confecção de uniformes operacionais, situada em São Luís – MA, que iniciará suas atividades no primeiro semestre de 2014 e possui um projeto de expansão para 2015.
Foram apresentados os sistemas produtivos de confecções, sendo a produção de uniformes melhor caracterizada pelo processo em lotes. As etapas do processo de confecções seguem uma sequência operacional que tem o seu início no planejamento da coleção, desenvolve-se por toda a produção e é concluída na expedição. A hipótese 1 do trabalho se mostrou parcialmente válida, dado processo de fabricação de uniformes não adotou um arranjo físico por processo puro. O arranjo físico desenhado para a fábrica de uniformes é do tipo misto,
17 onde os setores estarão dispostos em um arranjo por processo seguindo por conveniência uma organização por produto e o setor de costura especificamente será organizado conforme um arranjo físico celular.
Para obter o arranjo físico final mais adequado às operações da empresa, fez-se uso de um método geral de projeto presente na literatura. Através da aplicação deste método, foi possível conciliar os principais conceitos de arranjo físico com as peculiaridades da empresa estudada, evidenciando que a hipótese 2 do trabalho é válida.
Com o projeto de arranjo físico apresentado foi possível contemplar todas as solicitações informadas pelos gestores, principalmente a etapa de expansão do setor de costura prevista para 2015. Mas, como a empresa não havia iniciado suas operações até a conclusão desta pesquisa, não foi possível verificar os resultados práticos do arranjo físico proposto. Isto constitui uma limitação desta pesquisa.
Com o processo produtivo mapeado e o arranjo físico projetado, propõe-se como trabalho futuro um estudo de tempos e movimentos para as operações da empresa de confecções de uniformes operacionais, bem como a validação e recomendações de possíveis melhorias no arranjo físico proposto neste trabalho.
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