Aula 11 - Layout de Fábricas Parte II

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PROJETO DE INDUSTRIAS 
QUÍMICAS II
Profa. Dra. Kelly Johana Dussán Medina
kelly.medina@unesp.br
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
Campus de Araraquara
ENGENHARIA QUÍMICA
TÉCNICAS E FERRAMENTAS UTILIZADAS PARA 
PROJETOS DE LAYOUT
Layout  Técnicas
Posicional 
Análises da alocação dos recursos. Utiliza o Sistema 
Gerencial do PERT/COM para sequenciar as tarefas ao longo 
do tempo
Produto
Procura‐se otimizar o tempo dos operadores e das 
máquinas, fazendo o que se chama de “balanceamento da 
linha”
Processos Fluxogramas, Diagramas de Fluxos, diagrama de afinidades, carta de relacionamentos
Celular Análise de fluxo de produção. Tecnologia de Grupos. Balanceamento, Roteiros de operação padrão (ROP)
CARTA MULTIPROCESSO
A carta multiprocesso, também denominado de carta
de processo múltiplos, é uma técnica que representa
numa única carta o roteiro de fabricação de diferentes
produtos ou de atendimento a diferentes serviços,
sendo aplicada na avaliação comparativa de diferentes
alternativas de layout.
É empregada quando o produto é constituído de várias
partes, ou para diversos produtos que possuem partes
ou processos comuns entre sim.
A carta de processos múltiplos, consiste em uma tabela
em forma de matriz correlacionando o processo com os
produtos a serem fabricados.
A primeira coluna lista as diferentes operações do processo, e as demais os
produtos produzidos por essas operações
Cada processo é indicado em etapas numericamente, respeitando‐se a
sequência de fabricação.
Devido à sua estrutura, a Carta de Processos Múltiplos permite a análise de
processos simultâneos, sendo adequada à definição e analise de layouts
celulares.
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CARTA MULTIPROCESSO
A carta de processos múltiplos auxilia a
elaboração do layout, devido a:
• Aglutinação de vários processos em “grupos de
trabalho” (sequências preferenciais de
processamento);
• Equipamentos com posição prefixada (início ou
término de processamento do produto);
• Produtos do mesmo material, de mesmo tempo
de operação, de operações semelhantes,
máquinas semelhantes, qualidades semelhantes,
etc.
CARTA MULTIPROCESSO
A definição da melhor sequência de máquinas,
considerando simultaneamente os roteiros de
processamento do conjunto de produto ou peças que
serão processados, é obtida através da seguinte
heurística:
• Tendo como referência os roteiros de processamento
representados na carta multiprocessos, calcula-se o
somatório dos pesos para a sequência original das
máquinas apresentada;
• Tendo como parâmetro os deslocamentos negativos e
a intensidade de fluxo procura-se identificar quais as
alterações na posição das maquinas que aumentam o
somatório dos pesos;
CARTA MULTIPROCESSO
• Recalcula-se o somatório dos pesos para a nova
proposta de sequência de máquinas;
• Se o somatório dos pesos recalculado for maior que o
inicial, a nova sequência das máquinas é melhor que a
original.
Somatório dos pesos (SP)
O somatório dos pesos representa, para uma determinada
sequência de máquinas, a movimentação total para um
conjunto de produtos ou partes representado pela carta
multiprocessos e pode ser calculado assim:
𝑃 𝐼𝐹 𝑆
IF é a intensidade de fluxo; S = saldo final dos pontos para
cada produto e n = número de produtos ou partes.
CARTA MULTIPROCESSO
Intensidade de Fluxo (IF)
A intensidade de fluxo representa o volume de produto
movimentado entre as etapas do processo produtivo,
levando em consideração as perdas no processo, e é
calculada:
IF = Qm x D
Qm = média entre o peso inicial e o peso final do produto
e D = demanda dos produtos.
Regras de pontuação de fluxo
As regras de pontuação de fluxo atribuem pontos a cada
deslocamento (de peça, clientes, etc.) conforme estes
avançam ou recuam no sentido do fluxo sugerido pelo
layout original.
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CARTA MULTIPROCESSO
• Se o deslocamento avança no sentido do fluxo
sugerido pelo layout original, atribuir:
 2 pontos para deslocamento à etapa
imediatamente seguinte;
 1 ponto para deslocamento à etapa em sequência
imediata.
• Se o deslocamento recua em sentido contrário do
fluxo sugerido pelo layout original, atribuir:
 2 pontos para deslocamento à etapa
imediatamente anterior;
 1 ponto para cada etapa que tiver de ser pulada
adicionalmente.
Exemplo:
Utilize a Carta de Multiprocessos para obter uma opção
de layout melhor que a de dispor as etapas M1, M2, M3,
M4, M5, M6, M7 e M8 nesta sequência, entre o DMP
(depósito de matéria-prima) e o DPA (depósito de produto
acabado), no processamento dos produtos A, B, C, D, E,
F e G, considerando que há uma perda de volume de 5%
acumulativa por etapa em que os produtos forem
efetivamente processados.
Produtos Demanda(103 unidades/ano)
Peso inicial
(kg por unidade)
A 40 2,50
B 30 2,30
C 25 2,00
D 15 2,60
E 35 2,20
F 50 2,10
G 20 2,40
Resolução
Considerando a sequência inicial das máquinas, os
roteiros de processamento de cada produto e as regras de
pontuação de fluxo, apresentam-se na carta
multiprocessos os pontos para cada deslocamento e o
total para cada produto
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Produtos Demanda Peso inicial Peso Final Qm IF
A 40 2,50 1,84 2,17 86,7
B 30 2,30 1,78 2,04 61,2
C 25 2,00 1,55 1,77 44,3
D 15 2,60 1,91 2,26 33,8
E 35 2,20 1,60 1,91 66,8
F 50 2,10 1,62 1,86 93,1
G 20 2,40 1,76 2,08 41,6
A seguir apresenta‐se a tabela com os valores de peso médio
e intensidade de fluxo para os produtos A, B, C, D, E, F e G.
Produtos IF Pontos Peso
A 86,7 1 86,7
B 61,2 3 183,6
C 44,3 3 132,9
D 33,8 6 202,8
E 66,8 7 467,6
F 93,1 5 465,5
G 41,6 2 83,2
SP 1622,3
A seguir é calculado o somatório dos pesos para a sequência
original de máquinas
Na sequência, tendo como parâmetro os deslocamentos
negativos e a intensidade de fluxo identificam-se quais
alterações na posição das máquinas que aumentam o
somatório dos pesos, como por exemplo:
• A M2 é responsável por três deslocamentos negativos
dos produtos A, C e G. Sendo que dois destes são em
relação a M5, ou seja, se as máquinas M2 e M5
estiverem mais próximas, diminuíram esses
deslocamentos negativos. Tal alteração é muito
significativa especialmente para o produto A, pois a IF
calculada é a segunda maior;
• Por sua vez, a posição da M8 resulta em cinco
pontuações positivas, que nos leva a mantê-la na sua
posição original; mesmo raciocínio se aplica a M1, que
resulta em quatro pontuações positivas, contra apenas
uma negativa.
• Quanto ao IF, a principio o ideal seria que os produtos F;
A; E e B, que têm a IF maior tivessem as máquinas
sequenciadas de tal forma que para esses produtos não
houvesse deslocamentos negativos.
Considerando estas e outras associações, apresenta-se
na sequência uma nova proposta de sequenciamento das
máquinas e a respectiva pontuação do fluxo:
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Produtos IF Pontos Peso
A 86,7 13 1127,1
B 61,2 5 306
C 44,3 6 265,8
D 33,8 4 135,2
E 66,8 2 133,6
F 93,1 5 465,5
G 41,6 4 166,4
SP 2599,6
Devido aos produtos e processos serem os mesmos, pode‐se
utilizar os valores obtidos no cálculo do IF, logo pode‐se
calcular o somatório dos pesos para este novo
sequenciamento de máquinas:
Constata‐se que o somatório dos pesos para a nova proposta
de sequência de máquinas é 62% maior que o inicial, logo a
nova sequência das máquinas é muito melhor que a original.
MAPOFLUXOGRAMA
Também denominado de mapa-fluxograma, representa a
movimentação física de um ou vários itens através dos
centros de processamento dispostos no layout de uma
instalação produtiva, numa sequência de rotina fixa. É
obtido desenhando sobre a planta da organização o
caminho percorrido pelos produtos a partir das
informações constantes nos diagramas de processos,
sempre se obedecendo ao diagrama de processos.
A trajetória ou rota física dos itens, que podem ser
produtos, materiais, formulários ou pessoas, é desenhado,
por meio de linhas gráficas com indicação de sentido de
movimentação, sobre a planta em escala de instalação
envolvida.
No caso de um grande número de produtos ou de famílias
de produtos, são desenhados apenas os itensde maior
importância do gráfico P-V.
MAPOFLUXOGRAMA MAPOFLUXOGRAMA
Ao se analisar o mapofluxograma, além do
comprimento total percorrido pelos produtos, também
deve ser observada a existência de cruzamentos de
fluxos, idas e voltas excessivas, e deslocamentos
longos sem a existência de operações.
Esses elementos são indicativos de uma má
distribuição do layout atual.
Propostas de racionalização do fluxo de materiais
podem ser elaboradas para serem consideradas na
proposição do novo layout.
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CARTAS DE-PARA
Também denominada de cartas From-To, são uma boa
ferramenta para minimização dos custos de transporte
entre departamentos: caso dos layouts funcionais em que
normalmente tem-se uma grande variedade de produtos.
Essas castas são estruturadas na forma de matrizes, em
que a primeira linha possui o mesmo conteúdo da primeira
coluna, sendo os cruzamentos entre linhas e coluna o
local de registro dos produtos que circulam de um local
(os “de”) para outro (os “para”).
Na análise da carta de-para toma-se como base o número
de produtos que passa de um local para outro, definindo a
intensidade de fluxo entre as operações.
CARTAS DE-PARA
CARTAS DE-PARA
Um dos principais critérios de decisão quantitativos para
problemas de layout funcionais é a diminuição dos custos
de transporte entre departamentos. Utiliza-se a seguinte
função para determinação destes custos:
𝐶 𝑇 𝐶 𝐷
Onde Tij = número de viagens entre departamento i e
departamento j; Cij = custo por unidade de distância e por
viagem de i para j; Dij = distância de i para j; C = custo
total e N = número de departamentos.
CARTAS DE-PARA
Dado que Tij e Cij são constantes que não dependem da
localização dos departamentos i e j, o problema pode-se
enunciar do seguinte modo:
Pretende-se encontrar uma combinação de Dij (ou layout)
que resulte num valor mínimo de C.
Exemplo:
Uma empresa está dividida em oito departamentos
(conforme planta) e, devido aos grandes volumes de
movimentação e a distância entre departamentos, tem
constado muitos desperdícios de tempo e produtividade
para o layout atual. Considerando os dados apresentados,
determine qual layout ideal para esta empresa.
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Tij – número de viagens entre departamentos i e departamento j
Cij – custo por unidade de distância e por viagem de i para j
Dij – distância de i para j
Resolução
O passo inicial é calcular a função custo para o layout
original. Fazendo as respectivas multiplicações, resulta
que os custos de movimentação por par de
departamentos são:
Fazendo o somatório resulta que o custo total é de
R$8.802,00.
Dado que Tij e Cij são constantes, para encontrar uma
combinação de Dij que resulte num valor mpinimo para C,
agora vmos identificar e aproximar os departamentos com
os maiores custos. Constata-se que são os departamento
2 e 6; departamentos 2 e 7, departamentos 1 e 4;
departamentos 3 e 8; respectivamente.
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Para esse novo layout são encontradas as novas
distâncias entre departamentos
Fazendo as respectivas multiplicações para esta proposta
de layout, os custos de movimentação por par de
departamentos são:
Resulta que o somatório dos custos para a nova proposta
de layout é de R$5.728,00. Constata-se que esse valor é
35% menor que o calculado no layout inicial.
DIAGRAMA DE AFINIDADES 
Também denominado de Carta de Interligações
Preferenciais, é uma ferramenta que se utiliza de uma
escala de afinidades denominada AEIOUX, em que “4/A”
representa maior grau de afinidade entre duas UPE
(unidades de planejamento de espaço), por tanto maior
necessidade de proximidade, e “-1/X” grau negativo, ou
seja, devem ser separadas.
DIAGRAMA DE AFINIDADES 
O Diagrama de Afinidades é estruturado na forma de uma
matriz triangular.
Nas linhas da matriz são listadas as unidades de
planejamento de espaço (UPE), ou seja, todos os
elementos que ocuparão um espaço físico no layout de
estudo.
Nas interseções entre linhas na parte triangular da matriz
são registradas as afinidades entre as UPE, conforme o
grau de afinidade.
Além dos dados de processo, provenientes dos diagramas
de processo, também podem ser considerados outros
tipos de afinidades, incluindo comunicações,
compartilhamento de equipamentos ou de pessoal, entre
outros.
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DIAGRAMA DE AFINIDADES DIAGRAMA DE INTERLIGAÇÕES
Também se pode incluir entre as ferramentas clássicas
de projeto de layout ou diagrama de configuração,
também chamado de Diagrama de Fluxo ou de Inter-
relações, e o Planejamento Primitivo de Espaço.
Representa graficamente as afinidades existentes entre
as diferentes UPE em estudo, sendo utilizado um
processo de graduação de confecção baseado nas
intensidades de relacionamentos.
Inicialmente são incluídas as afinidades tipo A e
reorganizado o diagrama para que sejam eliminadas as
sobreposições de linhas que possam existir.
Em seguida as afinidades tipo E são adicionadas,
realizando-se uma nova rodada de eliminação de
sobreposições.
Feito isso, caso a complexidade do diagrama permitir,
adicione as afinidades tipos I e O, tentando evitar ao
máximo a inclusão de linhas sobrepostas.
Havendo afinidades tipo X, estas também devem ser
consideradas.
O planejamento Primitivo de Espaço é um detalhamento
do Diagrama de Configuração, no qual as necessidades
de espaço são sobrepostas ao Digrama de Configuração,
permitindo uma melhor visualização do conjunto de UPES
e possibilidades de união entre elas.
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Uma outra opção para a elaboração da proposta de
layout, utilizando o algoritmo de cartas de relacionamento,
segue os seguintes passos:
• Passo 1: Selecionar a primeira seção a entrar no layout
“A”. A seção com maior número de “A” é selecionada e
colocada no centro do layout. Regra para desempate: o
maior n° de “E”, o maior n° de “I”, o menor n° de “X”.
• Passo 2: Selecionar a segunda seção a entrar no layout.
A seção deve ter um relacionamento do tipo “A” com a
primeira seção já selecionada. Regra para desempate:
regra de desempate do passo 1.
• Passo 3: Selecionar a terceira seção a entrar no layout.
A seção deve ter a mais alta combinação de
relacionamentos com as duas seções já selecionadas.
Regra para desempate: regra de desempate do passo 1
• Passo 4: Selecionar a quarta seção a entrar no layout.
Segue o mesmo processo do passo 3.
• Passo “n”: selecione a seção ‘n’
DIAGRAMA DO FLUXO DE PRODUÇÃO
LAYOUT ATUAL DA FÁBRICA
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LAYOUT ATUAL DA FÁBRICA OTIMIZADO