ESTUDO DO ARRANJO FÍSICO DE UMA MATALÚRGICA: LINHA DE PRODUÇÃO DE CERCAS - ESTUDO DE CASO

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1 ESTUDO DO ARRANJO FÍSICO DE UMA MATALÚRGICA: LINHA DE PRODUÇÃO DE CERCAS - ESTUDO DE CASO Angela Regina Bem (UTFPR ) angelaregina.bem@gmail.com Rafaella Moraes Scaravonatti (UTFPR ) rafascaravonatti@hotmail.com Camila Candida Compagnoni dos Reis (UTFPR ) camilacompagnoni@gmail.com Paulo Sergio Naumann (UTFPR ) paulo_lombriga@hotmail.com Observa-se atualmente uma necessidade das organizações de se adaptarem de forma a estarem cada vez mais introduzidas no mercado competitivo. A prática do estudo do layout ou arranjo físico na produção pode acarretar em significativas mudançças e melhoras do processo produtivo. Este trabalho apresenta uma análise no arranjo físico da linha de produção de cercas de uma metalúrgica classificada como microempresa no município de Medianeira - PR. Após análise do processo produtivo, mediu-se o local e os equipamentos utilizados no processo. A produção apresentava uma combinação de arranjo físico por processo e posicional. Sugeriu-se que a empresa adotasse um arranjo físico combinatório em linha e posicional, diminuindo movimentos desnecessários, acelerando assim a produção. Palavras-chaves: Layout; Arranjo em linha; Arranjo posicional.

2 1 Introdução O arranjo físico de uma empresa, ou layout, não é apenas a disposição dos seus equipamentos e ferramentas, ele é uma das características mais significantes e evidentes dentro de qualquer organização, pois pode influenciar de maneira positiva ou negativa no modo como os recursos são transformados, no tempo de execução de cada operação, o que por consequência se reflete nos lucros e produtividade das organizações. Porém, às vezes são necessários elevados investimentos para construir ou alterar-se um layout produtivo, como um rearranjo no chão de fábrica, mas em alguns casos apenas modificações pontuais podem influir positivamente no processo produtivo, com investimentos irrisórios quando comparados aos benefícios que as alterações acarretarão. Existem quatro tipos básicos de arranjos físicos (celular, posicional ou em linha, por produto e por processo) e ainda o arranjo físico misto, onde é utilizado mais de um tipo de arranjo num único projeto. O arranjo físico da fábrica moderna teve início em Highland Park, Michigan, onde Henry Ford e Charles Sorensen colocaram em prática a produção em larga escala (LEE, 1998). Assim, o presente artigo se propôs a estudar o processo produtivo de uma empresa metalúrgica, com foco na linha de produção de cercas, que,segundo o proprietário, é o setor com maior demanda, a fim de contribuir para a melhoria do processo através da aplicação de conhecimentos adquiridos na teoria e nas pesquisas realizadas na empresa. 2 Fundamentação teórica Slack, Chambers e Johnston (2009) definem arranjo físico como o modo pelo qual os recursos transformadores são posicionados em relação aos outros e como as várias tarefas da operação estão alocadas nestes recursos transformadores. Serão descritos a seguir os quatro tipos de arranjos físicos propostos pelos autores: celular, por processo, posicional e por produto ou linha. 2

3 Oliveira et al (2012) afirmam que a proposta de melhoria do arranjo físico consiste em realizar correções na atual disposição de recursos da empresa, identificando o melhor tipo de arranjo físico de modo a aumentar a eficiência da empresa. 2.1 Arranjo físico posicional Segundo Slack, Chambers e Johnston (2002), no arranjo físico posicional os recursos transformados não se movem entre os recursos transformadores, ou seja, quem sofre o processamento fica estacionário enquanto pessoas e equipamentos se movem a cada etapa. Segundo Reinert (2001), neste caso fica mais fácil transportar equipamentos, homens e componentes até o material imobilizado. Algumas características deste tipo de arranjo físico: o processo produtivo geralmente não é repetitivo, para um produto único, em quantidade pequena ou até unitária e minimiza a quantidade necessária de movimento de produto (GAITER e IRAZIER, 2001). As vantagens do arranjo físico posicional é obter maiores níveis de flexibilidade de mix de produto, alta variedade de tarefas para a mão de obra, redução do inventário em processo e quando se tratar de um projeto de montagem ou construção, como por exemplo, a construção de uma ponte ou a fabricação de um navio, é possível utilizar técnicas de programação e controle, tais como: PERT e CPM, disponíveis em softwares bastante acessíveis. Logo as desvantagens são altos custos unitários, complexidade na programação de espaço ou atividades, baixa produtividade, estações de trabalho mais lentas, necessita de altos investimentos em equipamentos e é sensível a variações do projeto inicial (JUNIOR et al, 2008). Tompkins, White e Bozer (1996) citaram como principais vantagens desse sistema: simplicidade, lógica e um fluxo direto como resultado; pouco trabalho em processo e redução do inventário em processo; o tempo total de produção por unidade é 3

4 baixo; a movimentação de material é reduzida; não exige muitas habilidades dos trabalhadores; resulta num controle de simples produção. 2.2 Arranjo físico por processo Nessa forma de arranjo físico todos os processos e equipamentos do mesmo tipo são alocados numa mesma área e também operações e montagem semelhante são agrupadas no mesmo local (MOREIRA, 2001). Para Slack, Chambers e Johnston (2002) as necessidades e conveniências dos recursos transformadores que constituem o processo dominam a decisão sobre o arranjo e onde os processos similares são agrupados. O arranjo físico por processo é caracterizado por possuir variedades de máquinas de uso genérico. Neste tipo de layout as máquinas ou postos de trabalho são agrupados segundo o tipo de operação que realizam, e as peças são movimentadas em lotes de um setor para outro. A vantagem deste layout é a sua capacidade de produzir uma grande variedade de produtos (BLACK, 1998). O arranjo físico por processo, ainda segundo o autor é um ambiente favorável para a produção em massa devido à sua capacidade de produzir uma grande variedade de produtos, e sua flexibilidade para absorver alterações de demanda. Devido a sua alta flexibilidade este arranjo físico trabalha na produção de uma grande variedade de produtos em pequenos lotes, normalmente atendendo a pedidos específicos de clientes (produção sob encomenda). Os equipamentos de fabricação são de uso genérico e os trabalhadores devem possuir nível técnico relativamente alto para realizar tarefas diferentes (JUNIOR, 2010). Segundo Reinert (2001) como neste processo precisa-se realizar uma grande variedade de processos de manufatura, são necessários equipamentos de fabricação de uso genérico, e os trabalhadores devem ter nível técnico relativamente alto para que sejam realizadas várias tarefas diferentes. 4

5 As principais vantagens desse sistema, segundo Peinado e Graeml (2004), são: grande flexibilidade para atender as mudanças do mercado; bom nível de motivação; atendimento a produtos diversificados em quantidades variadas ao mesmo tempo; menor investimento para instalação do parque industrial. 2.3 Arranjo físico celular Slack, Chambers e Johnston (2002) definiram como sendo os recursos transformados, após entrarem na produção são pré-selecionados para movimentar-se para uma parte específica da operação, onde os recursos transformadores necessários estão alocados. A célula pode encontrar-se dentro de um arranjo físico por processo ou produto. Para Peinado e Graeml (2004), procura unir as vantagens do arranjo físico por processo, com as vantagens do arranjo físico por produto. A célula de manufatura consiste em arranjar somente em um local, máquinas diferentes que possam fabricar o produto inteiro. O material se desloca dentro da célula buscando os processos necessários, porém o deslocamento ocorre em linha. Neste tipo de layout o material em processo é direcionado para a operação em que ocorrerão várias etapas de seu processamento. A célula concentra todos os recursos necessários para isso e pode ter os seus equipamentos organizados por produto ou por processo. Com a célula procura-se confinar os fluxos (movimentação de materiais) a uma área específica, reduzindo assim os efeitos negativos de fluxos intensos através de longas distâncias (LEITE; DINIZ 2006). Nesse arranjo as células são projetadas para desempenhar um conjunto específico de processos e a sua similaridade com o layout de produto no sentido de que as células são dedicadas a determinadas famílias tecnológicas, desta maneira, as células de manufatura podem ser consideradas como um modelo híbrido, capaz de absorver as melhores características de cada um dos demais tipos de arranjos físicos existentes (LIMA et al, 2011). 5

6 Para Peinado e Graeml (2004), as vantagens deste arranjo são: aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto; diminuição do transporte de material; diminuição dos estoques; maior satisfação de trabalho. 2.4 Arranjo físico por produto ou linha A definição dada por Slack, Chambers e Johnston (2002) é que o arranjo por produto ou linha envolve a localização dos recursos transformadores segundo a melhor conveniência do recurso que é transformado. Cada produto segue um roteiro pré-definido de atividades que coincidem com a sequência na qual os processos foram arranjados fisicamente. O fluxo de produtos, informações ou clientes é muito claro e previsível neste tipo de arranjo, fazendo-o de fácil controle. Geralmente a uniformidade dos requisitos de produtos ou serviços determina a escolha deste arranjo (SLACK; CHAMBERS. JOHNSTON, 2009). Neste arranjo físico, a sequência de atividades a serem realizadas para transformar os produtos, informações ou clientes é muito claro tornando-o relativamente fácil de controla, é utilizado em produtos de produção em massa, nos quais é mais barato deslocar o produto do que as máquinas e, ainda, o fluxo é muito claro e previsível, como por exemplo, na fabricação de cotonetes, montagem de automóveis, programa de vacinação em massa (PISKE, 2008). Como principais vantagens desse sistema, segundo Tompkins, White e Bozer (1996), têm-se: simplicidade, lógica e um fluxo direto como resultado; pouco trabalho em processo e redução do inventário em processo; o tempo total de produção por unidade é baixo; a movimentação de material é reduzida; não exige muitas habilidades dos trabalhadores; resulta num controle de simples produção. 3 Metodologia 6

7 O estudo do arranjo físico neste trabalho foi realizado por observação da linha de produção de cercas. Além desta observação foi realizada também a medição dos equipamentos e ferramentas utilizados com uma trena de 5 metros, obtendo-se, assim, dados para um melhoramento deste arranjo. Para o desenho do layout da indústria foi usado o programa SketchUp 8. 4 Estudo de caso A empresa estudada neste artigo é caracterizada como uma microempresa, contando com apenas 3 funcionários, e está localizada no município de Medianeira PR. O ramo de negócios é o setor metalúrgico, operando com encomendas e produtos padronizados. O estudo de melhoramento do arranjo físico será aplicado à linha de produção de cercas metálicas, pois segundo o proprietário é onde se concentram a maioria dos pedidos, e, por conseguinte, de produção. O fluxo da fabricação de cercas está descrito na Figura 1: Figura 1 Fluxo do processo de fabricação Corte Confecção da Acabament o/pintura Entreg Fonte: Autores (2013) De acordo com o que foi apresentado na Figura 1, percebe-se através do fluxo do processo que o arranjo físico da área possui características de um arranjo por processo, em que as peças se movem de acordo com o tipo de operação que é desenvolvida, a confecção da cerca, entretanto, apresenta características de um arranjo posicional, pois se utiliza os equipamentos para a confecção no local onde as barras se encontram (cavalete). O processo inicia-se com o corte das barras de aço 1020 (com angulação ou sem), em seguida para a confecção da cerca, os pedaços das barras são agrupados e soldados, e após 7

8 a junção das partes, a cerca é lixada, eliminando-se assim as imperfeições (rebarbas, pingos de solda, etc), logo em seguida a cerca segue então para a pintura, descanso e entrega ao cliente. O processo de produção de cercas está descrito na Figura 2. Figura 2 Processo de produção de cerca Fonte: Autores (2013) Onde a operação 1 representa a chegada da matéria prima; 2, representa a matéria prima sendo armazenada em estoque; na operação 3 a matéria prima pode ser direcionada para o corte reto ou em ângulo, dependendo do pedido; na 4 esta matéria prima é levada aos cavaletes onde ela é processada, recebe a solda, furos, dobras se forem necessárias e a etapa de lixar a cerca; na operação 5 ela é levada para a área de pintura; na 6 é efetuada a pintura; nas 7 e 8 a cerca é expedida. Equipamentos como a furadeira de mão e lixadeira são equipamentos utilizados com grande frequência, ficam dispostos no chão, dificultando o trabalho do operador quando estes equipamentos são necessários. A proposta é que estes equipamentos fiquem dispostos em um bancado móvel (carrinho) de maneira que o operador possa movimentálos na posição que atenda as suas necessidades, melhorando assim a ergonomia e possibilitando uma economia de tempo. Além disso, a organização dos equipamentos pode afetar diretamente na produtividade, pois a utilização de uma bancada móvel facilitará o acesso aos equipamentos. 8

9 Figura 3 Estoque e equipamentos não utilizados. Fonte: Autores (2013) A Figura 3 apresenta a disposição do estoque e alguns equipamentos que não são mais utilizados na produção das cercas. Um destes equipamentos, por exemplo, é uma balança que era utilizada quando se realizava a compra da matéria prima por quilo, a qual hoje em dia é adquirida por barra. No mesmo ambiente encontra-se um compressor que não é utilizado na metalúrgica, e sim para eventuais serviços in loco. A armazenagem de produtos para a pintura das cercas também se encontra no ambiente mostrado na Figura 3, próximos à porta de acesso à rua. Os materiais armazenados para a pintura dos produtos acabados, podem ser deslocados para onde o procedimento é realizado, agilizando e organizando os movimentos, tornando também, ergonomicamente correto, pois será economizado o movimento de levar as tintas para a área de pintura. Juntamente com a produção das cercas, a empresa realiza também a fabricação de grades para janelas, algumas outras peças de aço 1020 e ainda chaminés para fogões a lenha, que utilizam ferro galvanizado. Apesar da produção de cerca ser a atividade que apresenta a maior demanda de mão de obra e equipamentos na metalúrgica atualmente, não ocorre acúmulo deste serviço. Deste modo, sua manufatura não necessita de muito espaço, como pode ser observado na Figura 4. Figura 4 Produção das cercas 9

10 Fonte: Autores (2013) Para facilitar e economizar tempo na produção das cercas sugere-se que a produção siga um arranjo físico do tipo em linha, seguindo do estoque até a pintura. Para que tal modificação seja realizada, se faz necessário à realocação dos equipamentos não utilizados diretamente na linha de produção da cerca mostrados na Figura 3 para a área atualmente destinada para a produção das cercas (Figura 4) e consequentemente todo material, equipamentos e bancadas utilizados na produção das cercas mostrado na Figura 4 serão transferidos para área livre gerada pela realocação dos equipamentos desnecessários para a produção (Figura 3). Esta nova sugestão de arranjo físico do processo produtivo das cervas pode ser visualizado na Figura 5. Figura 5 Proposta de arranjo físico 10

11 Fonte: Autores (2013) Observa-se na Figura 5 que a mudança proposta diminui o trajeto de manuseio das cercas em produção, o que pode gerar uma economia de tempo e de espaço percorrido. As operações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 continuam as mesmas, acrescenta-se apenas a seta 9, que representa, assim como a 7 e 8, a expedição do produto. 5 Considerações Finais As características que um arranjo físico deve conter variam de acordo com o produto em questão. A etapa estudada na metalúrgica apresentava uma combinação de arranjo físico por processo, encontrado na produção da cerca, e arranjo físico posicional para os demais produtos. Com a proposta sugerida, o processo apresentaria as características de um arranjo sequencial, ou seja, por linha, em vez do arranjo por processo. A mudança apresenta vantagens como a simplicidade de movimentos e de fácil sequencia o que acarreta em formas mais eficazes de controle. A uniformidade dos requisitos do produto estudado cerca nos direciona para as mudanças propostas. Os demais produtos confeccionados na indústria não necessitam de adequação do arranjo físico, pois o arranjo atual se adequa as necessidades destes produtos e também pelos mesmos serem fabricados em menor escala. 11

12 A diminuição da movimentação, bem como melhor organização do espaço, foram os pontos principais da melhoria, tanto para o processo como um todo, bem como para os realizadores das tarefas, representando uma possível vantagem em relação aos concorrentes, de modo que a empresa estudada possa se manter de forma mais competitiva no mercado. REFERÊNCIAS BLACK, J. T., Bookman, O Projeto da Fábrica com Futuro, GAITHER, N; FRAZIER, G. Administração da produção e operações. São Paulo: Pioneira, JÚNIOR, F.L.B.; TOLEDO, R.H.C.; ARAÚJO, A.D.; VIEIRA, J.G.V. Estudo do arranjo físico de uma panificadora. ENEGEP, JÚNIOR, J.H.C.G. Arranjos físicos. Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)- Instituto de Engenharia de produção e Gestão (IEPG). Itajubá, março, LEE, Quaterman. Projeto de instalações e local do trabalho. 1ª São Paulo: IMAM, p. LEITE, R.L.; DINIZ, A.M.F. Estudo do arranjo físico: o caso do gargalo de produção na manufatura de máquinas de costura. Bauru, SP, Brasil,

13 LIMA, O.F.; LEITE, J.P.; BARBOSA, R.F.; PEREIRA, D.A.M.; SOUSA, F.K.A. Implantação de layout celular na montagem de cadernos em uma indústria do setor gráfico. ENEGEP, MOREIRA, Daniel Augusto. Introdução à Administração da Produção e Operações. São Paulo: Pioneira, OLIVEIRA, L. de; BOHN, C.; GEITENES, S.; YUI, K. P.; GIEHL, F. K. Estudo de caso: proposta de melhoria para o arranjo físico da empresa de beneficiamento de vidros Tempermed Medianeira/Paraná. Ponta Grossa, PR, Brasil, PEINADO, Jurandir; GRAEML, Alexandre Reis. Administração da Produção: Operações Industriais e de Serviços. Curitiba: UnicenP, PISKE, F.B. A influência do arranjo físico nos desperdícios de uma fábrica de máquinas para implementos agrícolas. Trabalho de Conclusão de Curso Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, EESC/USP, REINERT, Adriano Francisco. Layout de Fábrica com base no Supply Chain. Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao programa de pós-graduação, lato sensu, em engenharia de produção da Universidade do Estado de Santa Catarina, Centro de Ciências Tecnológicas. Joinville- Santa Catarina-Brasil- Outubro de

14 SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da Produção. Tradução Maria Teresa Corrêa de Oliveira. 3 ed. São Paulo : Atlas, TOMPKINS, James A., WHITE, John A., BOZER, Yavuz A. Facilities Planning. 3ed. New York: Jonh Willey,