Projeto de instalação industrial

Projeto de instalação industrial

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Fluxograma de Setores O modelo fluxograma de setores tem o objetivo de apresentar esquematicamente o fluxo de material, homem ou equipamento através de uma seqüência de atividades de produção, explicitando a alocação de cada atividade ao setor responsável pela sua execução.

Desse modo, além das informações básicas do fluxograma de processo, este formato mostra onde é executada cada fase ou mesmo cada atividade do processamento. Esta informação gráfica é conseguida, desenhando-se o fluxograma (também por meio de símbolos-atividades e linhas-fluxo) sobre um quadro matricial, onde as colunas são os setores produtivos, e as linhas a descrição de cada atividade.

Fluxograma Cronológico O fluxograma cronológico objetiva fornecer a visualização das relações temporais e de ordem cronológica entre as atividades produtivas sobre um fluxo de itens em processamento.

Neste formato de fluxograma de processo, o esquema gráfico relaciona a evolução da fluxo de itens em processamento através das atividades seqüenciadas de um processo produtivo com os instantes e períodos de tempo decorridos na execução dessas atividades.

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Mapofluxograma O mapofluxograma representa a movimentação física de um item através dos centros de processamento dispostos no arranjo físico de uma instalação produtiva, seguindo uma seqüência ou rotina fixa. A trajetória ou rota física do item, que pode ser produto, material, formulário ou pessoa, é desenhado, por meio de linhas gráficas com indicação de sentido de movimento, sobre a planta baixa em escala da instalação envolvida.

O mapofluxograma permite estudar em conjunto, as condições de movimentação física que segue um determinado processo produtivo, os espaços disponíveis ou necessários e as localizações relativas dos centros de trabalho.

O modelo fornece uma visão compacta e global do processo, existente ou proposto, em termos de sua ocupação física na instalação produtiva. É apresentado em duas maneiras básicas, em função da natureza da informação e dos fatores estudados. O mapofluxograma de atividades serve para mostrar os diferentes tipos de atividades ao longo da planta, identificando os locais onde cada tipo é executado. O mapofluxograma de percurso se presta para registrar a seqüência das atividades na planta, quando não há necessidade de diferenciar estas atividades.

O esquema pode ser desenhado em 2 ou 3 dimensões, sendo que em 2 dimensões a visão é a da planta baixa da instalação em estudo e em 3 dimensões serve para visualizar a trajetória através de diferentes pisos ou andares.

O uso corrente do mapofluxograma é no estudo de aperfeiçoamento do arranjo físico ou "layout", de instalações produtivas. Isto pode ser na fase de projeto, mostrando as disposições físicas propostas nas soluções alternativas, com em revisões das distribuições dos equipamentos existentes nas instalações. Outro é no estudo de sistemas de transporte em instalações produtivas.

Diagrama de Atividades Simultâneas O diagrama de atividades simultâneas representa o trabalho coordenado de um conjunto de unidades produtivas, por meio de um esquema gráfico que registra a seqüência de atividades de cada unidade e a relação de simultaneidade entre as atividades ou eventos de unidades que se interagem.

O modelo é mais apropriado para o estudo de trabalhos que atendem às características de trabalho coordenado, cíclico ou repetitivo e composto por atividades intermitentes. Admite duas concepções principais diferentes: Diagrama Homem-Máquina e Diagrama de Equipe.

O Diagrama Homem-Máquina representa o trabalho coordenado de um ou mais homens empregados na operação de uma ou mais máquinas. Este modelo consiste num esquema de atividades simultâneas acompanhado de um cálculo matemático, que possibilitam determinar o número ótimo viável, técnica e economicamente, de máquinas e homens.

O Diagrama de Equipe representa o trabalho coordenado de um grupo de trabalhadores que executam, em conjunto, um serviço. É empregado com o objetivo de combinar e integrar as atividades do grupo e determinar o número mínimo de homens empregados. Atualmente tem sido aplicado como ferramenta para auxiliar a alocação de operadores em células de

UFSCar - DEP Projeto de Instalações Industriais Prof. Camarotto manufatura em sistemas produtivos regidos por técnicas de gestão da produção baseados em modelos japoneses.

O diagrama de equipe representa o inter-relacionamento das seqüências individuais de atividades dos componentes de uma equipe, durante a realização de um trabalho comum, no qual tem importância o tempo de execução e a coordenação estrita entre as atividades dos componentes. A equipe se caracteriza pela conjugação dos esforços de seus componentes, que executam simultaneamente tarefas interdependentes.

O diagrama é especialmente apropriado no caso de trabalho em equipe, que necessite de um método que coordene com precisão as atividades de seus componentes, e que permita a execução do serviço no menor tempo possível. Um exemplo clássico são os boxes de Fórmula 1 quando as equipes de mecânicos executam simultaneamente troca de pneus e abastecimento.

Tabelas de Inter-relacionamento A tabela de inter-relacionamento registra a relação de trânsito existente entre cada par de componentes de um sistema produtivo durante um período de tempo. O sistema em estudo pode ser um grupo de instalações de produção, uma instalação, um departamento, um centro de trabalho ou sistemas homem-máquina, máquina-máquina e homem-homem. Os componentes do sistema produtivo são as unidades de trabalho que executam as atividades de produção, assumindo funções distintas e complementares no sistema Dependendo do nível de abrangência do sistema, os componentes podem ser: homens, equipamentos e ferramentas, ou mesas, bancadas e máquinas, ou estações de trabalho e equipamentos completos, ou seções e grupos de máquinas, ou departamentos, ou plantas.

Os fluxos do sistema produtivo são constituídos fisicamente dos itens trocados em um dado sentido entre os componentes, sendo basicamente: pessoas, materiais ou produtos, papéis e informações ou contatos.

Para fazer a análise da relação de trânsito, em função de determinados aspectos que se deseja destacar na situação de trabalho, a determinação do valor da relação é feita segundo fatores de relação, conforme explicitado na tabela abaixo.

A forma de registro gráfico da tabela de inter-relacionamento é uma tabela matricial, que pode ser organizada segundo duas concepções gráficas: matriz DE-PARA e matriz triangular.

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Matriz DE-PARA Quando há interesse em explicitar o sentido do fluxo trocado entre os pares, emprega-se uma matriz De-Para, conforme modelo abaixo.

Nesse caso, os itens alocados acima da diagonal principal são relativos ao fluxo de sentido positivo ou para frente em relação à ordem na qual os componentes foram escritos na tabela (1 -> 2 -> 3 -> 4); e os itens abaixo da diagonal principal são relativos a fluxos negativos ou para trás.

A matriz De-Para é usada principalmente em: .Arranjo físico - usada no sentido de indicar as proximidades relativas em função de um dado critério de eficiência. Os critérios são geralmente minimizar o momento de transporte total, reduzir retornos, minimizar número de viagens, minimizar manuseio de materiais, etc..

.Balanceamento de linha de produção - A tabela De-Para possibilita um estudo preliminar da distribuição das cargas de trabalho através das unidades produtivas que atuam segundo um método de trabalho. São mais comuns: a) verificação do balanceamento da carga de trabalho alocada ao conjunto de unidades produtivas envolvidas, e b) verificação das cargas de trabalho individuais.

.Vias de transporte ou canais de informação - o registro quantitativo fornecido pela tabela de transporte pode ser empregado como um resumo ou levantamento de dados para o dimensionamento da capacidade ou especificação construtiva das vias de transporte e canais de informação.

Matriz TRIANGULAR ou de LIGAÇÕES PREFERENCIAIS Quando o sentido do fluxo é de difícil definição ou não há interesse em explicita-lo, ou ainda quando o que se deseja mostrar é o total de itens trocados, a tabela é representada numa Matriz Triangular.

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4. Dimensionamento dos Principais Fatores de Produção Se considerarmos o contexto de uma nova unidade industrial para um produto conceitualmente estático, estaremos frente a um problema de reprojeto, com uma ampla base de informações para tratar das questões de gestão, dispositivos técnicos e os diferentes papéis atribuídos aos homens.

No caso de produtos dinâmicos, estaremos frente a um problema não estruturado, onde muitas das questões envolvendo o produto e seu processo produtivo ainda estarão em aberto.

De qualquer forma, do início ao fim do processo de projeto iremos reunir um conjunto de documento que irão cumprir duas funções básicas: 1. Formalizar as especificações do produto e do seu processo produtivo, as quais irão orientar a implantação e o funcionamento da unidade industrial; 2. Servir de documentação básica para a contratação e treinamento do pessoal que irá comandar o "start-up" e o funcionamento normal da unidade industrial.

Portanto, o conteúdo e a qualidade da documentação de projeto constitui em si um elemento de importância para o sucesso do mesmo.

A formalização do mix de produção deve adotar uma estrutura sistêmica onde o todo é dividido em partes sucessivamente até a obtenção dos elementos individuais que compõem o produto. Uma representação sistêmica para o produto Cachaça Padroeira é apresentada na seqüência.

Para o produto em questão podemos visualizar cinco níveis distintos. Se fizermos o caminho de volta encontraremos para o produto o conjunto de seus componentes: rótulo principal (quatro cores, 120 x 90 m) e secundário (quatro cores, 90 x 60 m), lacre (PVC contraído), selo (padrão MF), rolha (cortiça D: 29 x 20 m), pega (PVC injetado, D: 29 x 7m), garrafa e líquido (Cachaça de alambique com teor alcoólico de 45 gl).

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Para cada um dos elementos constituintes do produto necessitaremos explicitar o seu processo de fabricação. A forma clássica de representação em engenharia de produção é com fluxogramas de processo. Eles representam os processos em termos de fluxos de operação, inspeção, esperas, transporte e armazenagem.

O dimensionamento no projeto de uma fábrica envolve administração, parte técnica, produção, vendas, etc. Nos deteremos no dimensionamento dos fatores diretos da produção que são: - materiais diretos

- mão-de-obra direta

- mão-de-obra de preparação

- equipamento produtivo

4.1. Dimensionamento de pessoal e equipamentos De um modo mais geral o dimensionamento dos equipamentos e dos homens devem ser tratados detalhadamente quando da consideração da estratégia de produção a ser adotada na unidade. No entanto para que estas considerações sejam feitas faz-se necessário um prédimensionamento onde iremos totalizar as frações de homens e equipamentos. A equação geral é apresentada abaixo.

N = ((TPOp + TPPr)) * D / J * n

Onde: N = número de homens ou de equipamentos no processo; TPOp = é o tempo padrão para o ciclo de trabalho ou de processo; TPPr = é o tempo padrão de preparação do equipamento; D = demanda do processo; J = jornada de trabalho; n = rendimento da fábrica.

Deve-se tomar todo cuidado com as unidades e com as considerações acerca dos tempos de preparação. Quando se trata de muitos produtos que irão compartilhar os mesmos equipamentos deve-se calcular o lote de processamento e distribuir o TPPr para o mesmo. No caso de um único produto, o TPPr envolverá principalmente as operações de troca de ferramentas e manutenções previstas para o ciclo de trabalho.

O rendimento de fábrica (n) é uma medida da eficiência da unidade industrial. Ele busca representar a variabilidade inerente ao processo que implica em horas não produtivas ao longo do ciclo de trabalho derivados dos aspectos humanos, bem como do dispositivo técnico. Quanto maior for a variabilidade do processo produtivo, menor será o rendimento do processo. No geral um rendimento de 85% é considerado um bom índice.

4.1.1. Tempo de Manufatura (TM) ou Lead Time Tempo total de disponibilidade de uma matéria-prima, desde seu estoque inicial (chegada na planta de processamento) até a expedição (disponível p/saída da planta de processamento), incorporada no produto final.

TM = função (transporte, esperas, estoques no processo, equipamentos, qualidade, logística, programação).

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TM --> mede a eficiência do PCP da fábrica. Sistema elementar de fabricação:

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