Análise do layout macro de uma indústria siderúrgica. Foco na movimentação de materiais (matéria-prima, produtos em elaboração e produto acabado)

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1 Análise do layout macro de uma indústria siderúrgica. Foco na movimentação de materiais (matéria-prima, produtos em elaboração e produto acabado) Victor Batista da Silva (UNAMA) greboide@hotmail.com Jós Rodrigues Mendonça (UNAMA) jos_mendonca@hotmail.com Resumo: Para efeito de estudo de layout foram analisados neste artigo os principais fluxos no que diz respeito aos materiais (matéria-prima; produtos em elaboração e produto acabado), a fim de aperfeiçoar as movimentações de entrada de sucata ferrosa, movimentação interna de materiais e saída de vergalhões, levando em consideração a localização da balança que tem fundamental importância na entrada e saída de materiais, a localização dos estoques e dos equipamentos de preparação dos materiais (prensa, maçarico e tesoura baleia). Estudando assim o processo de movimentação, seus trajetos, suas distâncias, seus riscos e importância quanto ao processo produtivo, a fim de identificar problemas e propor melhorias que os resolvam. Palavras-chave: Siderurgia; Arranjo físico; Fluxo de materiais. 1. Introdução A logística empresarial, parte integrante da administração das operações, constitui um conjunto de técnicas de gestão da distribuição e transporte dos produtos finais, do transporte e manuseio interno às instalações e do transporte das matérias-primas necessárias ao processo produtivo (MARTINS, 2006a) Esta análise de arranjo físico em uma indústria siderúrgica visa reduzir os cruzamentos de fluxo que são perceptíveis no dia a dia causando acidentes e um elevado tempo de movimentação de materiais. Assim, serão analisados neste artigo os fluxos de veículos de fornecedores, veículos de clientes e matéria-prima (sucata ferrosa), materiais em elaboração (lingotes) e produtos acabados (vergalhões). O transporte possui um elemento restritivo porque o estoque geralmente fica inacessível durante o processo de transporte. O estoque preso no sistema de transporte é denominado estoque em trânsito. Naturalmente ao projetar sistemas logísticos, os gerentes se esforçam para reduzir o estoque em trânsito a um nível mínimo (BOWERSOX, 2007b). O objetivo principal de propor melhorias na movimentação desses materiais é a redução de custos e a redução do tempo de permanência de veículos externos (fornecedores e clientes) dentro das dependências da indústria, para que estes não fiquem expostos a riscos de acidentes. Melhoria na sinalização do itinerário a ser percorrido por cada um destes também é foco deste trabalho a fim de evitar cruzamentos entre os veículos de clientes e fornecedores e as movimentações de materiais internas (sucata, lingote e vergalhão). 2. Conceitos teóricos A seguir são expostos alguns conceitos teóricos acerca do tema abordado, a fim de facilitar a compreensão do presente artigo. V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 1

2 2.1 Movimentação de materiais A movimentação de material ou transporte/tráfego interno, tem como objetivo a reposição de matérias-primas nas linhas ou células de produção de uma fábrica, bem como transportar o material em processamento, quando este processamento implica a realização de operações que são desempenhadas em postos de trabalhos diferentes (RUSSOMANO,1976 apud WIKIPÉDIA, 2008c). Esta atividade deve ser estudada com atenção sabendo-se que esta está diretamente ligada ao processo produtivo e que uma movimentação ineficaz e ineficiente resulta em um processo produtivo não ótimo. Seja na forma de materiais, componentes, produtos inacabados ou acabados, o valor básico fornecido pelos transportes é movimetar o estoque para destinos específicos (BOWERSOX, 2007d). A movimentação de materiais tem extrema importância dentro da cadeia de suprimentos e no caso estudado que é apenas a movimentação interna dos materiais, essa importância pode ser verificada através dos recursos consumidos por tal atividade como o humano, financeiro e principalmente tempo do processo produtivo. 2.2 Layout A configuração de instalação estabelece a relação física entre várias atividades. O layout pode ser simplesmente o arranjar ou rearranjar das várias máquinas ou equipamentos até se obter a disposição mais agradável. No entanto, numa grande indústria, este procedimento não é tão simples, pois um simples erro pode levar a sérios problemas na utilização dos locais, pode originar a demolição de estruturas, paredes e até mesmo edifícios e consequentemente causar custos altíssimos no rearranjo. Para evitar tudo isso é necessario realizar um estudo, encontrando assim o melhor planejamento de layout (MUTHER, 1978 apud WIKIPÉDIA, 2008e). O layout pode ser classificado em: por processo ou funcional quando todos os processos e os equipamentos do mesmo tipo são desenvolvidos na mesma área; layout em linha onde as máquinas ou as estações de trabalho são colocadas de acordo com a sequência das operações; layout celular consiste em arranjar em um só local (a célula) máquinas diferentes que possam fabricar o produto inteiro; layouts combinados, ocorrem para que sejam aproveitadas em um determinado processo as vantagens do layout funcional e da linha de montagem (MARTINS, 2006f). 3. Caso prático 3.1 A empresa A COPALA é uma Indústria siderúrgica com mais de meio século de existência, localizada na cidade de Belém do Pará, atuando na produção de aço para a construção civil. Tem como principais produtos o aço CA-50 e CA-25, com estes atendendo todas as normas técnicas da NBR. A principal matéria-prima da empresa é a sucata metálica, que após processada e laminada (aciaria e Laminação) é transformada em vergalhão. A empresa possui uma produção mensal de toneladas/mês. Seus principais clientes e fornecedores estão instalados nos estados do Acre, Amazonas, Minas Gerais, Pará e São Paulo. 3.2 Infra-estrutura de movimentação interna Para recebimento de matéria-prima a empresa possui uma infra-estrutura composta por um parque de sucata dividido em áreas de acordo com o tipo de sucata (beneficiada, miúda, V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 2

3 graúda, lata e alumínio); 4 caçambas, 2 munk-garras, para o recebimento e movimentação de sucata entre o beneficiamento e o estoque final de matéria-prima (sucata beneficiada); para aferir a quantidade de sucata no momento do recebimento físico existe 1 balança eletrônica, 1 balança manual; para movimentação de sucata dentro do parque de sucata existe 1 trator D-8; 1 draga que é utilizada somente nos casos de recebimento físico através de balsa. Para movimentação de produtos em elaboração existem 2 pás carregadeiras, que fazem a movimentação de lingotes entre a aciaria e a laminação. No setor de expedição existe 1 pá carregadeira que faz a movimentação do produto acabado e o carregamento dos veículos dos clientes; além de 3 caminhões trucados que fazem entrega de produtos para alguns clientes. Existem vias de acesso entre os setores de produção por onde ocorrem as movimentações de materiais, porém estas não possuem sinalização específica para o tipo de movimentação e por onde esta deve seguir. 3.3 Tipo de layout O tipo de layout utilizado pela empresa é o layout em linha, pois desde a entrada a matéria-prima segue percorrendo um caminho previamente determinado ao longo do processo. As etapas de transformação (obtenção/preparação de sucata; aciaria; laminação; expedição) estão organizadas de acordo com a sequência das operações. O processo produtivo é pouco diversificado, com uma produção constante de toneladas por mês. 3.4 Fluxo do produto O fluxo do produto se inicia com a captação da sucata que é pesada, separada e preparada. Em seguida, esta sucata já preparada é enviada para o estoque final de matériaprima, onde é movimentada por eletroímãs via ponte rolante para o cesto de carga fria que é levado para despejar a sucata no forno a arco elétrico trifásico da aciaria (para a fusão do aço). O aço já no estado líquido é vazado em outro cesto (cesto de carga quente) que também é movimentado para encher as formas de lingote com aço, sendo essa etapa conhecida como lingotamento. Após essa fase o aço já em forma de lingote é retirado da lingoteira e segue para a laminação onde será reaquecido para ficar maleável e então passar pelos cilindros de desbaste para definição de sua bitola e do seu tamanho. O vergalhão agrupado em feixes segue para a expedição onde será dobrado e estocado para depois ser carregado no caminhão do cliente. 4. Problema da empresa A seguir são mostrados os problemas identificados durante a análise do layout macro da empresa no que diz respeito à movimentação de materiais. 4.1 Padronização da movimentação Não existe uma efetiva padronização da movimentação interna que leve em consideração os diferentes tipos de movimentação que ocorre dentro da empresa, principalmente dentro do parque de sucata. Essa falta de padronização da movimentação prejudica o andamento do processo ao passo que proporciona a ocorrência de cruzamentos de fluxos de caminhões de fornecedores carregados com sucata metálica, pá carregadeira com feixes de vergalhão e até mesmo com caminhões de clientes. V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 3

4 FIGURA 1 Mostra o exato momento em que a caçamba (carregada de matéria-prima) e a empilhadeira (carregada de produto acabado) se cruzam na mesma rota a esquerda e a direita mostra a visão do fornecedor ou cliente ao entrar na empresa, pode-se notar a falta de sinalização. Estes cruzamentos ocasionam atrasos no processo produtivo e por isso devem ser evitados, além de serem facilitadores de acidentes internos, fato que justifica a necessidade de uma melhor padronização da movimentação interna. 4.2 Sinalização da movimentação Como conseqüência da falta de padronização da movimentação interna, percebe-se a ausência de sinalização nas ruas de circulação de materiais, o que também pode proporcionar atrasos no processo produtivo e retirar os guardas de suas devidas funções que é a guarda da empresa, tendo que muitas vezes atuar como guias de clientes e fornecedores dentro das dependências desta. 4.3 Vias de movimentação As vias de movimentação não estão bem definidas em alguns locais, e outros estão sendo invadidos por sucata metálica. A falta de definição efetiva de locais de armazenagem de matéria prima é fator fundamental da má qualidade das vias de movimentação. Em alguns locais ainda existe a ausência de pavimentação das vias de movimentação, o que dificulta a movimentação nesses e ainda pode provocar danos aos equipamentos utilizados para a movimentação de materiais. FIGURA 2 Mostra o estoque de sucata em meio à via de movimentação de veículos e o estado precário das vias de movimentação em alguns pontos. 4.4 Localização da balança Atualmente, existem duas balanças na empresa, embora apenas uma esteja em normal funcionamento, enquanto a outra se encontra desativada devido ter sido instalada, no passado, em local que se encontra inacessível hoje. V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 4

5 A balança que se encontra em operação está afastada da entrada de veículos, o que faz com que em alguns momentos muitos veículos fiquem circulando dentro da empresa, além de estar muito próximo do setor de expedição, ocasionando muitos cruzamentos entre veículos de fornecedores, clientes e a pá carregadeira. 4.5 Localização da prensa hidráulica A prensa hidráulica, um dos meios de beneficiamento de sucata, exige que a sucata metálica seja movimentada do estoque de matéria-prima não beneficiada até a prensa, cuja está há uma distância considerável e depois, esta volta para o estoque de sucata beneficiada. Essa movimentação ainda cruza com a dos feixes de vergalhões (no que se refere ao trajeto entre o setor de laminação e acabados). 4.6 Layout atual ESTOQUE FINAL DE PRODUTOS ACABADOS PRENSA EXPEDIÇÃO ACABAMENTO PORTARIA LAMINAÇÃO MANUTENÇÃO INDUSTRIAL VESTIÁRIO BENEFICIAMENTO (T. BALEIA/ MAÇARICO) SUB-ESTAÇÃO ELÉTRICA BOX DE BENEFICIADA ACIARIA GALPÃO DESATIVADO LEGENDA DE MOVIMENTAÇÕES FORNECEDOR CLIENTE BALANÇA DESATIVADA VERGALHÃO LINGOTE ADMINISTRAÇÃO ALMOXARIFADO MANUTENÇÃO INDUSTRIAL REFEITÓRIO FIGURA 3 Layout atual das movimentações de materiais. Em vermelho contínuo demonstra-se a movimentação dos fornecedores de sucata metálica, processo que inicia-se com a entrade destes veículos pela portaria, seguem para a balança para aferir o seu peso, efetuam o descarregamento no depósito de sucata, retornam a balança para retirar a tara do veículo e finalmente saem da empresa através da portaria. A movimentação dos clientes é simbolizada pela linha azul contínua, inicia-se também na entrada pela portaria, seguindo para a balança para retirar a tara, direcionam-se para o estoque de produtos acabados para que sejam carregados, retornam a balança para aferir seu peso e por fim sua saída da empresa através da portaria. V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 5

6 As linhas pontilhadas demonstram a movimentação de matéria-prima, produtos em elaboração e produtos acabados, respectivamente em vermelho, verde e azul. A movimentação de sucata inicia-se com o seu transporte para um dos meios de beneficiamento (maçarico, tesoura baleia ou prensa) e em seguida para o box de sucata beneficiada. A movimentação dos lingotes é simplesmente a sua transferência da aciaria (onde o lingote foi produzido a partir da fusão da sucata metálica) para a laminação (onde este será desbastado até transformar-se em vergalhão). Os vergalhões são levados da setor de laminação até o setor de dobramento, e em seguida para a área de acabamento onde são cortadas suas pontas, finalmente estes seguem para o estoque de produtos acabados. 5. Soluções propostas A seguir são propostas algumas soluções para os problemas identificados na empresa dentro do tema abordado no artigo. 5.1 Padronização da movimentação A movimentação de materiais fica padronizada de acordo com o tipo de movimentação: movimentação de entrada de materiais, movimentação de produto em elaboração e movimentação de produto acabado, onde cada uma destas terá o seu trajeto especifico pré-determinado segundo o layout proposto (figura 4). Essa padronização traz como principais benefícios a redução no tempo de operação, de custo com economia em combustível e manutenção dos equipamentos como as caçambas e as pás carregadeiras, evitando também a ocorrência de cruzamentos pertinentes ao processo produtivo, reduzindo assim os riscos de acidentes de trabalho. 5.2 Sinalização da movimentação As vias de movimentação recebem sinalização indicando de forma clara o itinerário de cada tipo de movimentação, desde a entrada dos veículos na empresa (no caso de clientes e fornecedores) até a saída destes. Quanto à movimentação de produtos em elaboração, a sinalização evitaria o cruzamento destes com os veículos de clientes e fornecedores. A sinalização eficiente tem função de evitar que as cargas que estejam em trânsito percorram um trajeto errado, o que provocaria atrasos no processo produtivo e facilitaria a ocorrência de acidentes. 5.3 Vias de movimentação As vias de movimentação e os locais destinados para a armazenagem de sucata ficam bem definidos e separados, a fim de evitar que as vias sejam invadidas por esta. As vias onde há inexistência de pavimentação, receberiam esta, otimizando o desempenho dos equipamentos utilizados e do processo. 5.4 Localização da balança As duas balanças ficam instaladas na portaria da empresa realizando as operações de pesagem na entrada e retirada da tara na saída de veículos, reduzindo o tempo de permanência de terceiros dentro da empresa. Como existe apenas uma balança em operação, esta é utilizada tanto para veículos de fornecedores quanto para veículos de clientes a fim de pesar e retirar a tara. Tendo-se as duas balanças instaladas na portaria da empresa, poderia ser utilizada uma balança para V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 6

7 fornecedores e outra para clientes, separando-se bem os dois processos que são a entrada e a saída de materiais, fato que não impede, que no caso de ocorrências extraordinárias de haver grande quantidade ou de clientes ou de fornecedores ao mesmo tempo, de se utilizar ambas as balanças para operar seja entrada ou saída de materiais. 5.5 Localização da prensa hidráulica Transfere-se a prensa hidráulica para um galpão desativado mais próximo da aciaria com espaço suficiente e coberto para armazenar sucata metálica a ser prensada, e com isso se reduz o trajeto de movimentação de sucata a ser prensada e evita o cruzamento desta movimentação com as movimentações das pás carregadeiras, veículos de fornecedores e clientes. Esta mudança na localização da balança além de trazer esses benefícios quanto ao trajeto da movimentação, resolve o problema de armazenagem de uma parte da matéria-prima (sucata a ser prensada), fazendo com que esta fique armazenada em um armazém coberto, reduzindo perdas de materiais por oxidação e ainda impede que a sucata invada as vias de movimentação. 5.6 Layout proposto ESTOQUE FINAL DE PRODUTOS ACABADOS EXPEDIÇÃO ACABAMENTO PORTARIA LAMINAÇÃO MANUTENÇÃO INDUSTRIAL BALANÇA EM OPERAÇÃO BALANÇA EM OPERAÇÃO VESTIÁRIO PRENSA SUB-ESTAÇÃO ELÉTRICA BENEFICIAMENTO (T. BALEIA/ MAÇARICO) BOX DE BENEFICIADA ACIARIA LEGENDA DE MOVIMENTAÇÕES FORNECEDOR CLIENTE VERGALHÃO LINGOTE MANUTENÇÃO ADMINISTRAÇÃO ALMOXARIFADO REFEITÓRIO INDUSTRIAL FIGURA 4 Layout proposto para a movimentação interna de materiais. A figura 4 mostra que a transferência da balança para a entrada dos veículos evita os cruzamentos entre a movimentação de veículos de clientes com de fornecedores, tornando o trajeto mais simples e curto. V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 7

8 A transferência da prensa hidráulica para o galpão desativado evita o cruzamento entre as caçambas carregadas de sucata metálica e os veículos de clientes e fornecedores. A transferência dos depósitos de sucata a ser prensada ou já prensada para um depósito coberto o que reduz as perdas por oxidação resultante da exposição às chuvas. 6. Considerações finais As técnicas de melhoria do arranjo físico são de extrema importância para a logística interna da fabrica. Esta proporciona otimização da movimentação, como a redução de cruzamentos entre a movimentação de materiais (matéria-prima, produtos em elaboração e produtos acabados) e clientes e fornecedores, custos, aceleração do processo produtivo e aumento das disponibilidades dos materiais. O aproveitamento do espaço é fato marcante da reestruturação do layout, levando em consideração que há um ganho de área significante no local onde antes ficavam armazenadas as sucatas metálicas próximas a prensa, espaço que pode ser utilizado para projetos futuros ampliação da fabrica e da produção. O deslocamento da balança evita alguns cruzamentos e reduz o tempo de permanência de estranhos dentro da empresa, o que dificulta a ocorrência de acidentes. A padronização e sinalização dos itinerários simplificam os deslocamentos. A transferência de um dos estoques de matéria-prima (sucata ferrosa) que antes ficava ao ar livre para um armazém coberto o que reduz as perdas por oxidação. Sabendo-se que a movimentação de materiais deixa os materiais inacessíveis, a redução do tempo de movimentação através de melhoria de layout traz muitos benefícios ao processo, como por exemplo redução de custo e tempo de processo. Referências BOWERSOX, D. J.; CLOSS, D. J.; COOPER, M. B. Gestão da Cadeia de Suprimentos e logística. Tradução de Cláudia Mello Belhassof. Rio de Janeiro, 2007 MARTINS, P. G.; LAUGENI, F. P. Administração da produção. 2. ed. São Paulo: Saraiva, WIKIPÈDIA, a enciclopédia livre. Configuração de instalação. [S.I.]. Disponível em: < Acesso em 15 dez WIKIPÈDIA, a enciclopédia livre. Movimentação de material. [S.I.]. Disponível em: < Acesso em 20 jan V ENCONTRO MINEIRO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 8