PBL Avançado Engenharia de Métodos Yamazumi e Gêmeo Digital 0804

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PBL Avançado: Engenharia de Métodos, Yamazumi e Gêmeo Digital (Digital Twin)
1. Detalhamento do Cenário Industrial
Empresa: Amazonas Tech Solutions (Setor de Instrumentação Industrial - Manaus/AM).
Produto: Transmissor de Pressão Diferencial PT-500.
Processo: Célula de Montagem Final e Calibração.
Parâmetros de Projeto (Constraints):
· Demanda (D): 520 unidades/dia.
· Tempo de Turno (T_total): 07:30 às 17:18 (Segunda a Sexta).
· Disponibilidade: 588 minutos totais.
· Pausas para ginástica laboral e reuniões de setup (Tier 1): 15 min.
· Almoço (não computado no tempo disponível): 60 min.
· Limpeza e 5S final: 10 min.
· Tempo Disponível Líquido (
$$T_L$$
): 563 minutos (33.780 segundos).
2. Coleta de Dados: Estudo de Tempos e Métodos
Abaixo está a decomposição micro-elementar. Para o rigor do exercício, os tempos agora seguem uma Distribuição Lognormal (mais realista para processos manuais).
	ID
	Descrição do Elemento de Trabalho
	Tempo Médio (s)
	Desvio Padrão (s)
	Tipo (VA/NVA)
	Precedência
	01
	Inspeção visual da carcaça e limpeza
	12
	2
	NVA (Necessário)
	-
	02
	Montagem do sensor piezoresistivo
	45
	5
	VA
	01
	03
	Aplicação de torque nos parafusos (4x)
	38
	3
	VA
	02
	04
	Solda de fios de comunicação (placa/sensor)
	62
	8
	VA
	03
	05
	Teste de estanqueidade (He leak test)
	90
	2
	VA
	04
	06
	Enchimento de óleo de silicone
	55
	4
	VA
	05
	07
	Montagem da placa eletrônica (CPU)
	42
	5
	VA
	06
	08
	Conexão de cabos e chicotes
	25
	4
	VA
	07
	09
	Calibração em 5 pontos (Automático)
	110
	1
	VA
	08
	10
	Fechamento da tampa e lacre
	30
	3
	VA
	09
	11
	Etiquetagem e Gravação Laser
	20
	2
	VA
	10
	12
	Embalagem e Checklist final
	22
	3
	NVA (Necessário)
	11
Conteúdo Total de Trabalho : 551 segundos.
3. Análise Analítica (O Rigor Matemático)
3.1. Cálculo do Takt Time e Staffing
Número Teórico de Operadores ():
3.2. Gráfico Yamazumi Inicial
No cenário atual, o processo está dividido em 6 postos (situação de sobrecarga crítica). O aluno deve desenhar o gráfico onde cada barra representa um operador e cada cor dentro da barra representa um ID de tarefa.
4. Modelagem e Simulação FlexSim (Nível Expert)
Nesta etapa, o aluno não apenas arrasta objetos, mas configura a Lógica de Fluxo.
🔹 Passo 1: Construção da Malha Física
· Source: Configure o Inter-Arrival Time como DEXP(65).
· Processors (P1 a P9): Nomeie-os conforme a nova distribuição do Yamazumi.
· Conveyors: Utilize Mass Flow Conveyors entre os postos para simular o tempo de transporte (waste de movimentação).
🔹 Passo 2: Programação do Process Flow (Lógica Avançada)
Em vez de usar as propriedades padrão do Processor, utilize o Process Flow:
1. Crie um Token para cada item que entra.
2. Use a atividade Acquire Resource para garantir que um Operador esteja disponível.
3. No campo Delay, utilize a função estatística: lognormal2(mean, scale, shape).
4. Insira um Custom Code para contabilizar falhas no Teste de Estanqueidade (ID 05) com uma taxa de 5% de refugo (Scrap).
🔹 Passo 3: Criação de Dashboards de Eficiência
Configure gráficos de:
· State Pie Chart: Para verificar a ociosidade (Idle), trabalho (Processing) e bloqueio (Blocked).
· WIP Graph: Para identificar em qual fila o estoque intermediário explode.
5. Proposta de Balanceamento (Engenharia de Métodos)
O desafio para o aluno é agrupar as tarefas nos 9 postos respeitando o limite de 65s.
Sugestão de Agrupamento (Postos):
· Posto 1: ID 01 + ID 02 (57s) - Eficiência: 87%
· Posto 2: ID 03 + ID 08 (63s) - Eficiência: 97%
· Posto 3: ID 04 (62s) - Eficiência: 95%
· Posto 4: ID 05 (Gargalo - 90s) -> Ação: Requer duplicar este posto ou automatizar para reduzir o tempo.
· ... (Sucessivamente até o Posto 9).
6. Atividades Práticas para o Aluno
1. Cálculo de Eficiência de Linha (LE):
2. Análise de Sensibilidade: No FlexSim, aumente o Desvio Padrão do ID 04 (Solda) para 15s. O que acontece com a saída da linha no final do turno?
3. Lean Thinking: Identifique o ID 09 (Calibração - 110s). Ele é quase o dobro do Takt. Como balancear? (Sugestão: Uso de Processamento Paralelo/Multiplexação no FlexSim).
4. Simulação de Falhas (MTBF): Configure uma parada de máquina no Posto 11 a cada 2 horas com duração de 10 min. Qual o impacto no OEE da linha?
7. Extensão Avançada: Variabilidade e Confiabilidade
Para o nível "trabalhoso" e rigoroso, o aluno deve implementar:
· Curva de Aprendizado: Reduzir os tempos de ciclo em 5% a cada 100 unidades produzidas na simulação.
· Análise de Erros: Simular que 3% dos produtos falham no Checklist Final (ID 12) e devem retornar para o ID 04 (Retrabalho).
· Comparação de Custos: Calcular o custo da ociosidade vs. o custo de adicionar o 9º operador.
8. Tomada de Decisão Baseada em Dados
O aluno deve entregar um relatório final comparando:
1. Cenário A (Atual - 6 Ops): Caótico, WIP infinito, entrega 60% da demanda.
2. Cenário B (Balanceado - 9 Ops): Estável, cumpre 100% da demanda, mas com custo de MO maior.
3. Cenário C (Otimizado - 8 Ops + Automação): Investimento em um torqueador automático que reduz ID 03 para 15s. Justifique o Payback.
Conceitos Chave Aplicados:
· Muda: Esperas e transporte excessivo.
· Mura: Variabilidade dos tempos manuais.
· Muri: Sobrecarga no posto de calibração.
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