Análise do arranjo físico e balanceamento de linha de uma fábrica de bombas de combustível

Transcrição

1 Análise do arranjo físico e balanceamento de linha de uma fábrica de bombas de combustível Marcello Marinho (UGF) marcellomarinho@gmail.com Adriana Vargas (UGF) adriana.vargas@globo.com Francisco José Batista de Sousa, D.Sc. (UGF) franciscosousa@ugf.br Resumo O presente artigo tem como objetivo apontar melhorias no processo de montagem de uma empresa de fabricação de bombas de combustível através do estudo do balanceamento da linha de montagem, visando melhoria de produção, melhor utilização do tempo e conseqüentemente diminuição dos custos inerentes ao processo. O trabalho foi realizado através de estudo sobre demanda, manutenção, arranjo físico e condições ergonômicas de trabalho. Ao final deste estudo foram propostos três diferentes balanceamentos da linha de montagem para atender aos níveis de baixa, média e alta demanda. Palavras Chave: Balanceamento de linha; Demanda; Produção, Arranjo físico. 1 - Introdução A constante busca das empresas por redução de custos e aumento de produtividade tem-se intensificado ao longo dos anos, estimulada principalmente pelo grande aumento da competitividade, que por sua vez é bastante motivada pela inserção de novos players no mercado através de economias cada vez mais abertas ao mundo. Com o mercado altamente competitivo o preço passa a ser um grande diferencial e para que as grandes indústrias consigam oferecer preços competitivos e rentáveis, o gerenciamento da produção torna-se peça fundamental nessa constante luta por novos mercados. A flexibilidade passa a ser um objetivo de desempenho bastante importante, uma vez que a produção deve ser capaz de adaptar-se de maneira eficiente e eficaz as grandes variações de demanda existentes em muitos mercados. Ao longo dos anos, muitos conceitos gerenciais foram sendo apresentados e difundidos, gerando gastos vultosos por parte das empresas. Porém, em muitos casos, soluções simples e baratas mostram-se tão eficientes quanto as grandes soluções disponibilizadas no mercado. Um exemplo prático desta colocação é a definição do layout de um processo produtivo. Quando mal dimensionado pode gerar prejuízos enormes a produção, como aumento de custos e lead time de produção, consequentemente o preço final de produto é maior, o que pode inviabilizar sua participação no mercado. O presente estudo traz uma análise de uma linha de produção de bombas de combustível, como o seu dimensionamento pode influenciar na produtividade e gerenciamento de custos, e qual o impacto que a demanda pode ter sobre o processo produtivo, além disso, através do estudo de balanceamento de linha, desenvolve uma solução 1

2 simples e sem nenhum custo adicional à empresa, para melhorar o desempenho da produção deste produto. Ao final do estudo foi utilizado um software de simulação de eventos discretos, Quest, a fim de comparar o desempenho do layout atual com o modelo proposto pelo estudo. 2 - O arranjo físico / layout A elaboração do Layout de uma operação é de fundamental importância, uma vez que, o arranjo físico determina a forma e aparência de uma operação produtiva, além de determinar o fluxo de recursos ao longo de todo o processo produtivo. Portanto um Layout mal elaborado pode gerar uma série de problemas para a operação como: estoques desnecessários, fluxos longos ou confusos, deslocamentos extras, filas de clientes e altos tempos de produção. Eventuais mudanças podem ser difíceis, de longa duração e caras, o que prejudicaria o desempenho da produção. O rearranjo de máquinas pode gerar paradas e conseqüentemente mais perdas e maiores custos ao processo Os objetivos básicos do Layout são: integração total de todos os fatores que afetam o arranjo físico; movimentação de materiais por distâncias mínimas, trabalho fluindo através da fábrica, todo o espaço efetivamente utilizado, satisfação e segurança para os empregados, um arranjo flexível que possa ser reajustado, minimizar custos de processamento, transporte e armazenamento de material ao longo do sistema de produção. A maioria dos arranjos físicos, na prática, deriva de apenas quatro tipos básicos, são eles: Arranjo físico posicional, por processo, celular e arranjo físico por produto. (Slack, 2002) No presente artigo, o foco do estudo foi o arranjo físico por produto, mais conhecido como arranjo físico em linha. A principal característica deste tipo básico de arranjo físico é a alocação dos recursos de transformação inteiramente conforme as necessidades dos recursos a serem transformados, ou seja, cada etapa subseqüente do processo coincidirá com a maior conveniência para o recurso que está sendo transformado. Cada recurso transformado segue uma orientação predefinida coincidente com a seqüência de necessidade do recurso e na quais os recursos de transformação foram alocados fisicamente. Neste caso, o fluxo do produto, clientes ou informações é muito claro e previsível, o que possibilita um gerenciamento mais fácil de todo o sistema de produção. A princípio, devido ao fato desse tipo de arranjo físico ter a alocação dos recursos de transformação previamente definida parece necessário pouco trabalho para efetuar-se o projeto detalhado do arranjo físico em linha, porém pelo contrário inúmeras decisões, que levam em consideração viabilidade técnica e estudos matemáticos, devem ser tomadas para o perfeito funcionamento da linha de produção. Uma das decisões a ser tomada e provavelmente a mais importante e difícil é o chamado balanceamento de linha. Essas decisões são quanto ao tempo de ciclo necessário; quantos estágios são necessários; como lidar com variações no tempo da tarefa; como balancear o arranjo físico e como arranjar os estágios. 3 Estudo de manutenção O estudo de manutenção fez-se necessário para este trabalho, pois em um processo produtivo as atividades de manutenção têm influência direta na disponibilidade dos recursos de produção. 2

3 Os tempos de parada de recursos para manutenção reduzem sua capacidade efetiva de produção. A capacidade efetiva de produção é obtida subtraindo-se os tempos de parada do recurso da capacidade teórica ou de projeto. Estas paradas podem ser planejadas ou não. Atualmente, na empresa, as paradas da linha de montagem para manutenção podem ser desprezíveis para determinação do tempo disponível durante estudo do balanceamento, uma vez que a manutenção preventiva é realizada em horários em que a linha não opera e há poucas ocorrências de manutenção corretiva, pois ao longo da linha só há dois elevadores hidráulicos, utilizados para melhorar as condições ergonômicas da operação de montagem das bombas, visando o bem estar dos operadores, e um sistema pneumático que é parte do sistema principal, utilizado para alimentar toda a fábrica. Este sistema pneumático é configurado a ter sempre um compressor em stand by, ou seja, quando há uma falha em um dos compressores, o outro assume sua função de forma a evitar paradas na rede pneumática. 4 Estudo de demanda Para que possamos ter um arranjo físico eficiente é fundamental que conheçamos o comportamento da demanda pelo produto, afinal é a demanda que irá nortear o estudo de balanceamento. Analisando os dados de demanda real dos anos de 2003 e 2004 da bomba estudada 3G2203P, Gráficos 1; Gráfico 2 e Gráfico 3, abaixo, podemos concluir que a demanda se comporta de forma irregular. A quantidade total da bomba 3G2203P produzida no ano de 2004 é 160% maior do que o produzido no ano de Ou seja, não há uma linha de tendência para o produto Gráfico 1 Análise da demanda mensal Análise de demanda mensal % Percentual da bomba 3G2203 no total de bombas produzidas 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% mês 3

4 Gráfico 2 Análise da demanda trimestral XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006 Análise de demanda trimestral % Percentual da bomba 3G2203 no total de bombas produzidas 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Trimestre Gráfico 3 Análise da demanda semestral Análise de demanda semestral Percentual da bomba 3G2203 no total de bombas produzidas 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1 2 Semestre O comportamento da demanda no ano de 2003 por muitas situações apresenta-se completamente oposto ao ano seguinte. Através da análise semestral podemos observar que em 2003 há um decréscimo de produção entre o primeiro e segundo semestres, enquanto que no ano de 2004 no mesmo período podemos observar um crescimento de valor percentual similar à queda registrada no ano anterior (v. Gráfico 3). A mesma ocorrência pode ser observada entre o segundo e terceiro trimestres (v. Gráfico 2) ou entre os meses de março e abril e no período de julho à dezembro (v. Gráfico 1). Devido à grande variação de demanda apresentada, a utilização de um valor para determinação do balanceamento da linha geraria capacidade ociosa nos meses em que a demanda fosse menor que o valor estabelecido, ou uma subcapacidade de produção nos meses em que a demanda fosse maior, ou seja, a demanda do período não poderia ser atendida sem a utilização de recursos extras como horas extras ou aumento da mão de obra, conseqüentemente o custo para produzir a bomba seria aumentado. Como os pedidos são customizados por clientes, há uma necessidade da empresa de não se trabalhar com estoques - a produção só é feita a partir de pedidos consolidados, estratégia de produção conhecida como make to order - é importante que a linha de montagem 4

5 seja flexível em termos de volume de produção para atender as variações de demanda apresentadas nesse mercado de forma eficaz e a um custo compatível com o preço de venda do produto. Para atender esta desejada flexibilidade o balanceamento da linha de montagem foi efetuado sob três condições de produção: alta, média e baixa demanda. O objetivo desta proposta é que a linha de montagem operasse de acordo com o balanceamento mais apropriado para a demanda no período corrente. Dessa forma a produção planejada poderia ser alcançada a um custo menor e com maior eficiência. Ordenando os valores absolutos de demanda mensal da bomba 3G2203P referente aos anos de 2003 e 2004 em ordem crescente e dividindo-se em três grupos referentes à alta, média e baixa demanda tem-se: Quadro 1 - Demanda real mensal para a bomba 3G2203P nos anos de 2003 e BAIXA DEMANDA MÉDIA DEMANDA ALTA DEMANDA Baseado nesse estudo foram determinados os seguintes valores (v. Quadro 1) para cada um dos balanceamentos: 300 bombas por mês referente aos períodos de baixa demanda, 600 bombas por mês referente aos períodos de média demanda e 1200 bombas por mês referente aos períodos de alta demanda. 5 Características da linha de montagem A linha de montagem de bombas é disposta num arranjo físico por produto. Todas as bombas, independente da família a qual pertencem, são montadas na mesma linha. As bombas são montadas em cima de carrinhos de ferro com quatro rodas e são empurradas sobre um trilho para deslocar-se ao longo da linha de montagem A linha de bombas tem em sua extensão 50 metros de comprimento e atualmente é dividida em nove postos de trabalho pelos quais as bombas seguem um fluxo pré-determinado de montagem. Ao longo da linha principal são dispostos células de montagem de subconjuntos. Nessas células são produzidos componentes das bombas e fornecidos aos postos da linha principal para montagem do produto. Ao longo da linha há dois elevadores hidráulicos que auxiliam na montagem das bombas, um na entrada da esteira e outro no posto três. Toda a montagem é realizada manualmente, para agilizar o processo são utilizadas ferramentas pneumáticas como aparafusadeiras, rebitadeiras, além de ferramentas universais como alicate, martelo, chave de boca, etc. Há um sistema pneumático que alimenta toda a linha de montagem para utilização das ferramentas. A linha de montagem funciona de segunda à sexta de 07:00 horas às 16:48 horas, com uma hora de almoço diariamente A linha de montagem da bomba apresenta um nível de pressão sonora acima do limite de tolerância de 85 db (A) para oito horas de exposição diária. O nível de ruído ao longo da 5

6 linha é de 89 db (A) apresentando ruído contínuo. Dessa forma faz-se necessário o uso de protetores auriculares por todos os trabalhadores ao longo da linha de montagem. O nível mínimo de iluminamento para a realização das tarefas ao longo da linha montagem é de 500 luxes. Os níveis de iluminamento registrados no campo visual do trabalhador em todos os postos de trabalho na linha de montagem da bomba encontram-se muito abaixo dos níveis míninos exigidos para as respectivas funções (500 luxes). O nível de iluminamento varia de 189 luxes (posto 1) a 289 luxes (posto 8). As últimas medições foram realizadas em março de 2004 durante a elaboração do Plano de Prevenção de Riscos Ambientais (PPRA) pela equipe de segurança do trabalho da empresa. Esse nível de iluminamento bem inferior ao especificado prejudica a execução da montagem, aumentando a probabilidade de erros por parte dos operadores. Apesar de bem arejada, a fábrica apresenta uma temperatura bastante elevada. Em dias mais quentes a temperatura pode chegar a 40 o C. Ao longo da linha existem ventiladores instalados para amenizar o efeito da temperatura sobre os funcionários. A temperatura elevada pode provocar os seguintes efeitos sobre os trabalhadores: Menor rendimento, menor velocidade de trabalho, pausas maiores e mais freqüentes, diminuição do grau de concentração e aumento da freqüência de erros e acidentes. O uso de equipamentos de proteção individual (EPI) é obrigatório e os equipamentos são fornecidos aos funcionários para que estes o utilizem. Os EPI s usados são: botas, óculos, luvas, uniformes e protetor auricular. 6 - O balanceamento A montagem da bomba 3G2203P totaliza 49 operações e seu tempo total de montagem é de 53,32 minutos. Em função da linha de montagem estar disposta num arranjo físico por produto, os montadores ficam posicionados em seus respectivos postos realizando a montagem da bomba, enquanto que o recurso transformado, neste caso a bomba de combustível, desloca-se ao longo destes postos de trabalho sequencialmente. O material utilizado por cada um destes estágios, fica estocado no próprio setor para evitar deslocamentos desnecessários dos empregados e conseqüentemente gerando um aumento de produtividade. Não há estoque de bombas ao longo do processo, espera ou inspeção, uma vez que a bomba só é inspecionada após a linha de montagem. Atualmente, a montagem é realizada ao longo de nove postos da seguinte forma (v. Tabela 1): Tabela 1 Tempos de montagem da bomba 3G2203P Posto Atividade Tempo (min.) 1 Montagem do chassi da bomba 7,00 2 Montagem do módulo hidráulico 6,85 3 Montagem dos tubos e conexões 5,59 4 Fixação da cabeça eletrônica 6,03 5 Passagem dos cabos 6,41 6 Ligação elétrica da cabeça eletrônica e demais componentes 6,58 7 Montagem dos painéis internos, difusores e amarração dos cabos 5,56 6

7 8 Montagem do mostrador 2,30 9 Montagem da mangueira 5,30 Foi observado que atualmente a linha encontra-se bastante desbalanceada. O posto de maior tempo demanda 7 minutos enquanto o de menor tempo leva apenas 2,30 minutos. Dessa forma a capacidade de produção máxima da linha, levando-se em consideração o tempo disponível para montagem dessa bomba de 285,12 minutos é de 40 bombas por dia. Esse desbalanceamento da linha cria uma série de problemas como geração de filas ao longo da linha, ociosidade de funcionários nos postos em que o tempo é menor, além de necessidade de trabalhar com horas extras nos meses em que a produção ultrapassa a capacidade ou ociosidade da linha nos meses em que a demanda é menor. Para iniciarmos o cálculo de balanceamento foi realizado na linha de montagem da bomba 3G220P um estudo de tempo para determinação do tempo-padrão de cada operação realizada ao longo da linha de montagem. A partir deste estudo de tempo, podemos então iniciar o processo algébrico para o cálculo do balanceamento para esta linha de montagem. Os cálculos iniciais realizados estão dispostos abaixo (v. Tabela 2): Tabela 2 Cálculo de Balanceamento Demanda Bombas Tempo Ciclo (minutos) N o de estágios calculado N o estágios real de Tempo Ocioso (minutos) Perda por Balanceamento ,91 2,55 3 7,15 11,39% ,45 5,10 6 7,00 11,15% ,23 10, ,53 2,71% O tempo disponível (em minutos por dia) para produção das bombas em questão é obtido subtraindo-se do tempo total disponível por dia as pausas para almoço, intervalos ou paradas para manutenção (que especificamente neste caso estão sendo desprezadas devido a serem feitas em horários alternativos de produção, fins de semana, etc.). Levando-se em consideração que a linha tem uma disponibilidade diária de 528 minutos e a produção da bomba 3G2203P representa 54% da produção total de bombas, podemos considerar 54% do tempo diário da linha é destinado à montagem do modelo em questão, chegando ao valor de 285,12 minutos disponíveis por dia, para um total de 22 dias disponíveis por mês. A demanda diária para os balaceamentos de 300, 600 e 1200 bombas por mês é de 14, 27 e 55 bombas, respectivamente. Dividindo então o tempo disponível diário (285,12) pelo número de bombas a serem fabricadas por dia para uma demanda de 300 bombas por mês (14) chega-se ao tempo de ciclo para esta demanda de 20,91 minutos; o cálculo foi feito da mesma forma para as outras demandas de 600 e 1200 bombas produzidas por mês e obtivemos os resultados de tempo de ciclo igual a 10,45 minutos para demanda de 600 bombas e de 5,23 minutos para demanda de 1200 bombas. 7

8 Para o cálculo do número de estágios devemos dividir o tempo total de fabricação de uma unidade da bomba, obtido fazendo-se o somatório de todos os tempos das operações referentes à produção desta bomba, (53,32 minutos), pelo tempo de ciclo referente a cada demanda; fazendo isso foram obtidos os seguintes resultados para as demandas de 300, 600 e 1200 bombas respectivamente: 2,55; 5,10 e 10,20 minutos. Com esses dados foram definidas quais atividades seriam alocadas a cada estágio para cada uma das três diferentes demandas. Isso foi feito alocando-se as operações, uma subseqüente à outra de forma que o tempo total destas operações alocadas não excedesse o tempo de ciclo calculado anteriormente para cada uma das demandas. Desta forma (v. Tabela 3) os seguintes balanceamentos foram obtidos : Tabela 3 Resumo dos tempos de operação Demanda Estagio 1 18,41 min. 9,85 min. 5,19 min. Estagio 2 18,31 min. 9,85 min. 5,48 min. Estagio 3 18,86 min. 9,95 min. 5,02 min. Estagio 4 8,45 min. 5,11 min. Estagio 5 9,48 min. 4,93 min. Estagio 6 8,15 min. 5,00 min. Estagio 7 Estagio 8 Estagio 9 Estagio 10 4,63 min. 10,05 min. 5,02 min. 5,50 min. No balanceamento para 1200 bombas, três estágios, o segundo, o oitavo e o décimo tiverem o tempo maior do que o tempo de ciclo, portanto não seria possível atingir a meta de 1200 bombas por mês. Neste caso, como a montagem da bomba é toda manual, podemos solucionar este problema dobrando a quantidade de trabalhador neste estágio, com isso o tempo de ciclo diminui, atendendo o tempo de ciclo calculado. Em casos onde não é possível utilizar mais trabalhadores pode-se solucionar o problema aumentando o número de estágios realizando a mesma operação em paralelo. Nos outros dois estágios, a fim de que o tempo total de cada estágio seja menor ou igual ao tempo de ciclo calculado para esta demanda, utilizamos a regra heurística incremental que consiste em agrupar as atividades em centros de trabalho com o intuito de diminuir o tempo ocioso e conseqüentemente aumentar a utilização de cada uma, fazendo com que as tarefas agrupadas tenham um tempo total de execução menor do que o tempo de ciclo calculado para o balanceamento. Neste caso, de acordo com a Tabela 4, teremos: 8

9 Tabela14 Aplicação da regra heurística incremental Centro Tarefas Tempo Nº Estágios Nº Estágios Real Utilização Centro ,48 + 5,02 = 10, / 5.23 = =(2/2)*100 = 100% Centro ,50 + 5,02 = 10, / 5.23 = =(2/2)*100 = 100% Como os tempos das operações utilizados para cálculo foi o tempo padrão, que significa o tempo médio necessário para um homem médio realizar determinada operação, mais o descanso necessário, o valor calculado no número de estágios real significa a quantidade de pessoas necessárias para realizar a operação, ou também pode ser o número de postos de trabalho necessários para execução da tarefa. A utilização de mais trabalhadores ou mais postos de trabalho cabe ser determinado em razão das características de cada operação. Neste caso, ver a Tabela 5, optamos por utilizar mais montadores, dessa forma teremos o seguinte arranjo para o balanceamento de 1200 bombas / mês: Tabela 5 Balanceamento final para demanda de 1200 bombas por mês Estágio Nº Montadores Tempo Total 1 1 5, , , , , , , ,25 Agora podemos então calcular o tempo ocioso das operações para as três demandas diferentes. Esse tempo é obtido com o somatório das subtrações do tempo de ciclo calculado do tempo real balanceado para cada um dos estágios, ou seja, para a demanda de 300 bombas por mês temos o tempo de ciclo igual a 20,91 minutos e os tempos balanceados de cada estágio, respectivamente, do primeiro ao terceiro de 18,41, 18,31 e 18,86; fazendo então o cálculo (20,91-18,41)+(20,91-18,31)+(20,91-18,86), chega-se ao resultado de 7,15 minutos que é o tempo ocioso total dessa operação.o mesmo raciocínio é feito para as demandas de 600 e 1200 unidades produzidas por mês obtendo-se então os valores de tempos ociosos de 7,00 e 1,43 minutos respectivamente. 9

10 Para o cálculo da perda por balanceamento devemos dividir o tempo ocioso pelo produto do número de estágios e o seu tempo de ciclo referente. Para a demanda de 300 unidades mensais dividimos então o tempo ocioso da operação (7,15 minutos) pelo produto do seu número de estágios (3) e seu tempo de ciclo (20,91) chegando a um resultado de perda por balanceamento igual a 11,39%.O cálculo é feito da mesma forma para as demandas de 600 e 1200 unidades mensais chegando-se a resultados de perda por balanceamento de 11,15% para demandas de 600 bombas mensais e de 3,41% para a demanda de 1200 bombas mensais. 7- Simulação do Processo Simulação de Sistemas consiste no "processo de se construir um modelo lógicomatemático de um sistema real e de experimentá-lo, normalmente com auxílio de um computador", o que permite obter conclusões sobre sistemas sem construí-los, se forem novos, e sem perturbá-los, se existentes (Pritsker, 1986). A aplicabilidade da simulação de processos é bastante vasta, com estudos sobre sistemas econômicos, urbanos, industriais, de transportes, entre outros. (Pritsker, 1986). Dentre os principais benefícios da simulação de sistemas produtivos, podemos citar: análise do fluxo de materiais e processos, análise de layout, identificação de gargalos e estoques em processo, determinação da quantidade de recursos necessários, otimização de processos, verificação do impacto de possíveis alterações sobre o sistema e análise do comportamento de todo o sistema sob diferentes cenários. Como resultado, temos um melhor gerenciamento do risco relacionado a alterações nos processos produtivos, uma vez que podemos analisar o impacto das mudanças antes mesmo de serem implementadas. Para analisar o desempenho do modelo proposto pelo estudo de balanceamento, utilizamos um software de simulação de eventos discretos para verificar a taxa de utilização da linha de montagem quando submetida à demanda real analisada neste estudo, referente ao período de janeiro de 2003 à dezembro de Para realização da simulação, representamos os tempos de execução das tarefas de cada estágio da linha por uma distribuição triangular com os tempos variando entre + ou um minuto do tempo de ciclo calculado, no caso do balanceamento proposto, e do tempo de ciclo medido, para o balanceamento real. O tempo de simulação utilizado foi de 5754,02 minutos, equivalente a disponibilidade da linha para fabricação do produto em um mês mais um tempo para aquecimento do sistema computacional, utilizado para que no modelo, assim como no sistema real, a linha não comece a produção sem nenhum produto. Para cada nível de demanda foram realizadas 20 iterações e calculada a taxa de utilização média de cada estágio da linha. Os resultados da simulação seguem abaixo: 10

11 Tabela 6 - Taxa de utilização das estações de trabalho da linha de montagem (%) BALANCEAMENTO ATUAL BAIXA DEMANDA (Quantidade de bombas/mês) Estação ,14 22,50 26,03 26,27 28,10 29,44 33,08 33,33 33,81 34,30 36, ,66 22,02 25,47 25,71 27,49 28,80 32,38 32,61 33,09 33,57 35, ,68 17,97 20,78 20,98 22,44 23,51 26,42 26,61 27,00 27,39 28, ,07 19,38 22,42 22,63 24,20 25,36 28,50 28,71 29,13 29,55 31, ,27 20,60 23,83 24,06 25,73 26,95 30,30 30,52 30,96 31,41 32, ,81 21,15 24,47 24,70 26,41 27,67 31,10 31,33 31,79 32,24 33, ,58 17,87 20,67 20,87 22,32 23,38 26,28 26,47 26,86 27,24 28,60 8 7,27 7,39 8,55 8,63 9,23 9,67 10,87 10,95 11,11 11,27 11, ,76 17,04 19,71 19,89 21,27 22,29 25,05 25,23 25,60 25,97 27,26 MÉDIA 18,14 18,44 21,33 21,53 23,02 24,12 27,11 27,31 27,71 28,10 29,50 MÉDIA DEMANDA (Quantidade de bombas/mês) Estação ,84 42,82 42,94 47,32 50,12 56,81 57,78 58,75 69,58 71, ,95 41,90 42,02 46,30 49,04 55,59 56,54 57,49 68,09 70, ,41 34,19 34,29 37,79 40,02 45,36 46,14 46,92 55,56 57, ,04 36,88 36,99 40,76 43,17 48,93 49,77 50,61 59,94 61, ,32 39,21 39,32 43,33 45,89 52,02 52,91 53,80 63,72 65, ,33 40,25 40,36 44,48 47,11 53,40 54,31 55,23 65,41 67, ,24 34,01 34,10 37,58 39,81 45,12 45,89 46,67 55,27 57, ,75 14,07 14,11 15,54 16,46 18,66 18,98 19,30 22,86 23, ,68 32,42 32,51 35,83 37,94 43,01 43,75 44,48 52,68 54,34 MÉDIA 34,28 35,08 35,18 38,77 41,06 46,54 47,34 48,14 57,01 58,80 ALTA DEMANDA (bombas/mês) Estação ,00 100,00 100, ,73 97,73 97, ,66 79,66 79, ,85 85,85 85, ,16 91,16 91, ,48 93,48 93, ,91 78,91 78, ,61 32,61 32, ,11 75,11 75,11 MÉDIA 81,61 81,61 81,61 Tabela 7 - Taxa de utilização das estações de trabalho da linha de montagem (%) BALANCEAMENTO PROPOSTO BAIXA DEMANDA (Quantidade de bombas/mês) Estação ,23 59,19 68,46 69,10 73,90 77,42 87,02 87,66 88,94 90,22 94, ,91 58,86 68,09 68,73 73,50 77,00 86,55 87,19 88,46 89,73 94, ,65 60,63 70,14 70,79 75,71 79,32 89,15 89,80 91,12 92,43 97, MÉDIA 58,60 59,56 68,90 69,54 74,37 77,91 87,57 88,22 89,51 90,79 95,30 11

12 MEDIA DEMANDA (Quantidade de bombas/mês) Estação ,88 60,25 60,42 66,59 70,52 79,94 81,31 82,68 97,91 100, ,88 60,25 60,42 66,59 70,52 79,94 81,31 82,68 97,91 100, ,48 60,86 61,04 67,26 71,24 80,75 82,13 83,52 98,91 99, ,51 51,69 51,83 57,12 60,50 68,58 69,75 70,93 84,00 84, ,67 57,99 58,15 64,08 67,87 76,94 78,25 79,57 94,23 94, ,72 49,85 49,99 55,09 58,35 66,14 67,27 68,41 81,01 81, MÉDIA 55,52 56,82 56,98 62,79 66,50 75,38 76,67 77,97 92,33 93,34 ALTA DEMANDA (bombas/mês) Estação ,14 99,03 99, ,26 99,90 99, ,64 97,15 97, ,27 93,65 93, ,58 94,89 94, ,66 87,80 87, ,14 95,30 95, ,26 99,38 99,38 MÉDIA 94,49 95,89 95,98 Tabela 8 Comparação da taxa de utilização da linha entre os balanceamentos real e proposto PERIODO DE TAXA DE UTILIZAÇÃO DA LINHA DE MONTAGEM (%) DEMANDA BALANCEAMENTEO ATUAL BALANCEAMENTO PROPOSTO BAIXA DEMANDA 24,21 % 78,21 % MEDIA DEMANDA 44,22 % 71,43 % ALTA DEMANDA 81,61 % 95,45 % Analisando os dados da simulação, mostrados acima, podemos fazer algumas ponderações em relação ao arranjo atual da linha de montagem: 1- Nos períodos de baixa e média demanda, a linha opera com uma sobrecapacidade, ou seja, com uma capacidade maior do que a necessária, com isso a taxa de utilização nesse período é muito baixa, 24,21% e 44,22% respectivamente; 2- Em função do desbalanceamento existente, há uma enorme diferença de utilização entre seus estágios, o que gera, conforme descrito anteriormente, problemas como geração de filas e aumento do estoque em processo; 3- No período de alta demanda, para que a produção seja atendida por completo, é necessária a utilização de mais recursos, neste caso entenda-se hora extra, uma vez que a quantidade máxima de bomba produzidas com este balanceamento é de 815 bombas/mês; Todas as três situações observadas implicam em maiores custos de produção. Uma vez que há um gasto excessivo com mão de obra direta, pois na grande maioria do tempo a linha 12

13 está ociosa. Além disso, é necessário um dispêndio maior com inventário e pagamento de eventuais horas-extras. 8 - Conclusão Os estudos apresentados neste artigo avaliaram o arranjo físico da empresa e o balanceamento da linha de produção de bombas de combustível (objeto de estudo), com o intuito de levantar as principais dificuldades e problemas enfrentados no dia-a-dia da produção para que posteriormente, após estudo mais detalhado, fossem levantadas possíveis soluções para os problemas em questão. Em função da grande variação da demanda mensal de produção observada durante o período de 2003 à 2004, constatou-se a necessidade de um balanceamento da linha de produção da bomba 3G2203P, que pudesse adequar-se à demanda relativa do mês de produção.desta forma foram definidas três opções de balanceamento, que atenderiam a baixa, média e alta demanda. Com isto, o tipo de arranjo físico adotado pela empresa, arranjo físico por produto, não muda, apenas a quantidade de postos contida dentro deste arranjo que variarão de acordo com o balanceamento utilizado para produção. A simulação de processos, é uma ferramenta com enorme potencial para auxílio nas decisões gerencias, neste estudo pudemos observar o desempenho da linha de montagem, arranjada com o balanceamento proposto, através da simulação pudemos constatar que o novo balanceamento teria uma taxa de utilização muito maior, mesmo antes de implementá-lo. Consequentemente sua produtividade seria maior e os custos de produção do produto menores. O balanceamento da linha, proposto nesse estudo como solução para a grande variação de demanda, não gera custos para empresa, apenas tempo para reorganização dos postos. Porém, como essa alteração de balanceamento não se fará diariamente o tempo de set-up da linha será muito pequeno e não trará perda de produção significativa. 9 Referências Bibliográficas: DAVIS, M.M., AQUILANO, N.J., CHASE, R.B., Fundamentos da Administração da produção, Bookman, GAITHER, N., FRAZIER, G., Administração da produção e operações, Pioneira, SLACK, N., CHAMBERS, S., JOHNSTON, R., Administração da produção Atlas, STEVENSON, W.J., Administração das operações de produção, LTC, PRITSKER, A.A.B.: Introduction to Simulation and SLAM-II, 3ª ed. New York, John Wiley & Sons, 1986 GORDON, G. System simulation. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1978 ASKIN, R.; STANDRIDGE, C. Modeling and analysis of manufacturing systems. New York: Wiley & Sons, MEYER, P. Introductory probability and statistical applications. New York: Addison-Wesley Publishing Company,