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SIMULAÇÃO VIRTUAL

UM ESTUDO DE CASO EM UMA EMPRESA DO PIM

Rodrigo Augusto Aguiar de Souza Engenheiro de Produção


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DEDICATÓRIA Aos meus familiares, que em todos os momentos difíceis de minha vida, têm intercedido junto a DEUS, pelo meu sucesso e felicidade. A pessoa mais especial deste mundo, Tyane Cristina, por todo amor, carinho, compreensão e incentivo, pelos momentos de angústias e preocupações causados por mim, pelas minhas ausências durante a realização deste trabalho, dedico-lhe essa conquista com gratidão e amor.

AGRADECIMENTOS Agradeço inicialmente a DEUS, a quem devo tudo o que sou. Ao meu caro amigo, Carlos Fonseca, pela motivação do primeiro passo aos estudos da simulação virtual como ferramenta para tomada de decisão. Ao Professor Francisco Paiva, M.Sc., pela paciência, pelas sugestões, por ter acreditado na realização desta pesquisa e confiado em meus ideais. Aos colaboradores da Paragon, Gustavo Dezem Telles, Erica Esteves de Carvalho Muzel e José Alexandre Sereno Quintáns, pelo envio da demonstração do software Arena® 12.0, pelo direcionamento dos estudos e principalmente pelo apoio neste trabalho. Aos grandes amigos, o meu muito obrigado!


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RESUMO Este trabalho objetiva mostrar a eficiência na criação de layouts de processos produtivos, estudando a capacidade produtiva e manipulando variáveis (tempo de ciclo, quantidade de operadores, balanceamento) virtualmente. Esta criação chama-se Simulação Virtual. Os layouts de processos produtivos introduzidos nas empresas requerem uma análise baseada em dados para verificar o quão eficiente será o modelo proposto ou o quão poderá ser melhorado, com o intuito de maximizar a produtividade encontrando o ponto ótimo e principalmente reduzindo custo. Antes da introdução de processos as perguntas do tipo “e se...?” são geradas e respondidas em tempo hábil por meio da simulação virtual, evitando desperdícios de materiais, tempo, pessoas e outros recursos. Palavra-chave: Simulação virtual, Tempo de ciclo, Software Arena® 12.0. ABSTRACT This work has the objective to show the effectiveness of virtual productive processes layouts creation, studying the productive capacity and the controlling of some variables (Cycle time, number of operators, balancing) virtually. This creation called Virtual Simulation. The layouts productive processes introduced in companies require analysis based on data to verify how much more efficient will be the considered model or how much more it could be improved, with intention to maximize the productivity finding the excellent point and especially reducing cost. Before the introduction of processes questions of the type “and if…” they are generated and answered in skillful time by the virtual simulation, preventing waste of materials, time, people and other resources. Key-word: Virtual simulation, Cycle time, Software Arena® 12.0. 1 INTRODUÇÃO Tendo em vista um mercado cada vez mais dinâmico, competitivo e agressivo, as empresas atualmente têm a necessidade de estar em constante atualização para se manterem no mercado e conquistar cada vez mais o mercado nos seus respectivos ramos. Na utilização da Simulação Virtual se estende diversos objetivos para descobrir conclusões para as principais tomadas de decisões dentro de uma companhia. Proporcionando apreciação e entendimento de um processo pode-se identificar problemas específicos dentro de um sistema e até mesmo identificar áreas problemáticas. Quando se desenvolve processos produtivos no computador, grandes vantagens são agregadas. Uma delas são os testes empíricos de novos conceitos e/ou sistemas antes de sua realização no mundo real e deste modo construir diversas simulações a fim explorar a máxima eficiência de um processo propriamente dito. Em outras palavras, a utilização da simulação gera economia de tempo e recursos, gera possibilidade de testar varias situações ou propostas e principalmente tendo uma visão sistêmica das situações com relatórios de todo o sistema simulado, o que ajuda consideravelmente na tomada de decisão. É importante citar que a simulação não otimiza processos, apenas mostra os resultados de hipóteses formuladas, ou seja, demonstra as respostas de perguntas “E se...?”. A solução de problemas é obtida através das informações fornecidas pelo simulador se os dados inseridos forem precisos.


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2 PROBLEMA A elaboração de novos processos produtivos na maioria das organizações é limitada, devido os recursos disponíveis utilizados na mesma serem de pouca força no retorno dos resultados. Quando se estuda a introdução de um novo modelo de processo há dificuldades de visualização e de entendimento, não há recursos físicos (pessoas, máquinas e espaço físico) disponíveis para testar vários modelos propostos, o que torna difícil a tomada de decisão para a escolha do melhor modelo de layout, visando reduzir as perdas por transporte, por desbalanceamento e principalmente perdas de custo operacional. Portanto, por que a introdução de novos processos produtivos gera desperdícios originados da impossibilidade de um estudo antecipado? 2.1 OBJETIVO Como objetivo geral, se quer encontrar o melhor layout de produção utilizando o software Arena® 12.0 como ferramenta de simulação virtual, visando atender a necessidade do Departamento de Vendas sem gerar custos de mão-de-obra direta e de materiais. Para que este objetivo seja alcançado, deve-se ter como objetivos específicos: 1) 2) 3)

Desenvolver uma metodologia para a criação de simulação para processos produtivos, a fim de facilitar o surgimento das idéias e possibilidades de layouts, estimulando perguntas para respondê-las em tempo hábil. Modelar as alternativas propostas de layouts otimizando por meio da simulação virtual com a ajuda do software Arena® 12.0. Comparar as propostas formuladas e encontrar o melhor layout para produzir o produto, atendendo a necessidade do Departamento de Vendas. Justificando assim, a simulação virtual como ferramenta para tomada de decisão.

3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS É importante, antes de começar qualquer estudo de simulação, ter o conhecimento dos objetivos e das informações chaves. Deve-se verificar o que será simulado e quais os pontos que deverão ser analisados no sistema, assim como a compreensão do fluxograma do sistema a ser simulado, considerando somente a delimitação. A metodologia aplicada na simulação deste processo produtivo baseia-se nas seguintes etapas desenvolvidas: 1)

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Definição do problema: Quando se quer simular, a definição do projeto deve estar bem definida, visto que simular um modelo no software Arena® 12.0 requer um tempo relativamente grande. Saber o que se quer efetivamente verificar com a simulação é um ponto de partida chave para não realizar uma simulação em vão. O nível de detalhamento contribui para que o projeto não fique grande ou pequeno demais, pois muitas das vezes, não é necessário modelar um processo inteiro com todos os seus detalhes. Foi definido o objetivo do projeto de simulação, os dados de entrada e os dados de saída, ou seja, os dados que serão inseridos no modelo e as estatísticas que se deseja para análise dos resultados. O conhecimento das especificações e limitações do processo, como o espaço físico ou a quantidade de pessoas disponíveis foi de fundamental importância para explorar com eficácia as alternativas. Coleta de dados: Nesta etapa foi feita uma pesquisa de campo e coleta de dados com informações ricas para o total discernimento do sistema a ser simulado, tais como: Dados de custos, tempos pré-determinados (Work factor), que por sua vez foram de suma importância para dar maior credibilidade nos resultados. A medição de tempos dos processos existentes no estudo de caso foi a mesma que de um estudo de movimentos e tempos (conhecida também como tempos e métodos). Planejamento dos projetos de hipótese: Este planejamento foi essencial no início do estudo porque é exatamente onde as alternativas são elaboradas e as perguntas do tipo “e se...?” normalmente são questionadas. Utilizou-se uma ferramenta que auxilia na geração de várias perguntas para ser o ponto de partida da criação das hipóteses que é o Brainstorming (tempestade de idéias). O principal filtro desta ferramenta foram as propostas que poderiam ser consideradas inapropriadas por causa do espaço físico disponível na linha. Estas foram automaticamente excluídas e não seguiram para a próxima fase. Foi nesta fase que foram geradas pergunta ou hipóteses que o analista utilizou na


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4) 5)

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construção dos modelos e extrair o máximo de informações, como a capacidade produtiva, gargalos, filas e custos com um único objetivo: Comparação. Construção dos Modelos de hipótese: Com a utilização do software Arena® 12.0, foram construídas as lógicas e animações das hipóteses formuladas na etapa de planejamento dos projetos de hipóteses. Análise das hipóteses: Após a construção das hipóteses utilizando a simulação virtual foram gerados os relatórios que o próprio software Arena® 12.0 disponibiliza para comparar os resultados, visualizar gargalos e incapacidade do sistema no que diz respeito a custo e benefício. Apresentação dos resultados: Por fim, foram apresentados os resultados das simulações e a escolha do melhor layout para que se produza o produto citado no estudo de caso.

4 ESTUDO DE CASO A empresa foco do estudo de caso é uma companhia transnacional japonesa situada no Pólo Industrial de Manaus (PIM), atuando na manufatura de produtos eletrônicos, tais como: Televisor Liquid Cristal Display (LCD), Câmera digital, Câmera filmadora, Digital Video Disc (DVD) Player, Home theater, Som automotivo, Mini-system e Micro-system. 4.1 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA O processo de montagem deste DVD Player (chamaremos de DVD Modelo A) começa na inserção automática seguida pela inserção manual de componentes. Este fluxo é valido para as três placas de circuito impresso (PCI) montadas neste modelo, são elas: PCI fonte, PCI MV e PCI IF/IR. A PCI fonte converte a tensão da rede AC em DC para alimentar os circuitos. Por outro lado a PCI MV é responsável pelo processamento do sinal de vídeo e áudio. Por fim, a PCI IF faz a interface com o usuário (Teclas e display), enquanto a PCI IR faz a interface do controle remoto via infra-red. O trabalho em estudo dar-se apenas para a etapa de montagem final do DVD Modelo A, onde é feito a montagem, teste, inspeção e embalagem o aparelho DVD modelo A, como mostra a figura 1.

Figura 1: Fluxo macro de montagem do DVD Modelo A O objetivo deste projeto é encontrar o melhor layout, visando custo e benefício, para se produzir o DVD Modelo A, tendo como base de cálculo o takt time e o tempo padrão. Como dados de entrada para a simulação, tem-se: 1) 2)

Espaço físico disponível: Através dos limites de espaço, podem-se avaliar possíveis distâncias entre os postos de trabalho, tamanho das bancadas ou alocação de pessoas e equipamentos no processo; Valores de tempo: Somente com os dados de tempo é possível realizar o balanceamento distribuindo atividades para postos ociosos com foco no takt time, visualizar possíveis gargalos e saber qual a produtividade do layout simulado;


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3)

Custo do operador: O salário dos operadores é levado em consideração para que a simulação possa informar qual o custo do recurso no estado ocupado e o custo do recurso no estado inativo.

Por outro lado, tendo como dados de saída: 1) 2) 3) 4)

Quantidade Produzida: A quantidade de produção do sistema simulado informa se atende ou não o Departamento de Vendas; Tamanho da fila: Este identifica os gargalos do layout, bem como os postos com carga excessiva de trabalho. Em outras palavras pode-se verificar o acúmulo de peças em um determinado posto de trabalho; Tempo na fila: Mostra quanto tempo uma entidade espera na fila para ser processada; Custo de mão-de-obra: Para verificar qual o custo de mão de obra para se produzir em determinado layout.

Resumidamente, com os dados de entrada de espaço físico, valores de tempo e custo da mão-deobra, simulam-se virtualmente com o auxílio do software Arena® 12.0 e como dados de saída temse a quantidade produzida do sistema, tamanho e tempo de fila de cada posto e o custo de mãode-obra, como mostra a figura 2. - Espaço físico disponível - Valores de tempo - Custo do operador

Dados de entrada

- Software Arena® 12.0

SIMULAÇÃO VIRTUAL

- Quantidade Produzida - Tamanho da fila - Tempo na fila - Custo de mão-de-obra

Dados de saída

Figura 2: Dados de entrada e dados de saída 4.2 COLETA DE DADOS O espaço físico disponível para se produzir o modelo em questão é de 26,40m², sendo 11,00m x 2,40m. Este item também tem a função de ignorar as propostas de layouts que ultrapassarem esta área. Outra informação relevante é o custo do operador. Sabendo-se que o salário de um operador é de R$ 662,66 por mês pode-se concluir que o custo do operador por hora é de R$ 3,10. Este dado será utilizado quando os modelos de layouts forem modelados no software Arena® 12.0. Os tempos de processamento nos postos de montagem final são determinísticos, visto que foram coletados conforme tempo padrão elaborado pela companhia utilizando o Work factor, que por sua vez, estuda os tempos dos movimentos ou micro-movimentos necessários para a montagem do aparelho. 4.3 PLANEJAMENTO DOS PROJETOS DE HIPÓTESE Sabendo-se que pelo plano de vendas deseja-se obter 81.900 unidades do DVD Modelo A, no segundo semestre de 2008 (Outubro’2008 á Março’2009), projetou-se a produção de 630 aparelhos por dia, conforme tabela 1. MÊS DIAS ÚTEIS PRODUÇÃO / MÊS PRODUÇÃO / DIA

PLANO DE PRODUÇÃO OUT'08 NOV'08 DEZ'08 JAN'09 FEV'09 MAR'09 26 23 16 24 18 23 16380 14490 10080 15120 11340 14490 630 630 630 630 630 630

2S'2008 130 81900 630

Tabela 1: Plano de Produção conforme Departamento de Vendas O primeiro turno começa as 06h00min e termina às 14h20min, o segundo turno começa às 14h20min e termina às 22h35min. Sabendo-se que tem uma hora de almoço e dez minutos de ginástica laboral, tem-se 7,17 horas e 7,08 horas de tempo disponível para se produzir no primeiro e segundo turno, respectivamente. Com as informações de tempo disponível para se produzir por dia, por exemplo, dois turnos, e a demanda do cliente por dia, tem-se o takt time igual a 1,357 minutos, ou seja, um aparelho deve


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ser produzido a cada 1,357 minutos. Do mesmo modo para se produzir em um turno, o takt time é igual a 0,683 minutos. Com base neste contexto de estudos de layout para dois turnos, os postos de trabalho devem ter seus tempos de ciclo menor ou igual a 1,357 minuto para garantir os 630 aparelhos por dia completando 81.900 aparelhos no segundo semestre de 2008. Do mesmo modo, os estudos de layouts para um turno devem ter seus tempos de ciclo menor ou igual a 0,683 minutos. Portanto a distribuição das etapas de montagem deve ser coerente com o tempo de ciclo determinado pelo takt time de cada proposta de layout. Vale ressaltar que, devido a impossibilidade de saber o índice de defeito na produção do DVD Modelo A antes da sua real introdução, definiu-se que os projetos de simulação seriam simulados como um processo ideal, ou seja, sem defeitos. Para não ter o projeto de simulação comprometido por não considerar o índice de defeito no posto de inspeção, definiu-se que, a produtividade do sistema deveria contemplar os 630 aparelhos para atender o Departamento de Vendas somado com a meta de 5% de defeito definido pela companhia. Portanto, um sistema que atendesse vendas, deveria atender também o índice de defeito, produzindo um total de 670 aparelhos por dia. Para um melhor discernimento, compreensão e visualização do processo de montagem, o DVD Modelo A foi desmontado e montado paulatinamente, o que possibilitou criar hipóteses e propostas de layouts para produzi-lo. Como etapa primordial no desenvolvimento das hipóteses, o brainstorming se fez uma ferramenta importantíssima na elaboração de idéias e perguntas que excitem o surgimento de layouts propostos, nos quais se querem obter informações para tomadas de decisão. Como resultado do brainstorming, foi listado cinco propostas de layouts. 4.3.1 Projeto da proposta I A proposta I contém uma linha de produção trabalhando em dois turnos com 10 pessoas, como mostra a figura 3.

Figura 3: Layout da proposta I Para entender melhor o fluxo de montagem, teste, inspeção e embalagem, o processo começa no posto M1, onde é montada a unidade óptica, passando pelo posto M2 e M3 onde é feito a montagem de algumas peças na tampa inferior do aparelho, tais como: blindagem, peças plásticas, unidade ótica, conexão/arrumação de cabos e parafusamento das PCI. No posto M4 é feito o fechamento do aparelho com a tampa superior. Esta por sua vez é montada no posto TAMPA SUPERIOR. Depois de quase totalmente fechado, o aparelho vai para o posto UPGRADE onde é feito uma atualização do software, em seguida para o posto JIG SERVO onde é feito testes de níveis de sinais e testes elétricos. O posto JIG INSPECAO realiza o teste funcional do aparelho. No posto FECHAMENTO E W/I é feito um teste de alta tensão e é feito o fechamento total do aparelho por parafusos na parte traseira e inferior. Por fim, o posto EMBALAGEM onde o aparelho é coberto por uma manta, depois é posicionado na caixa de embalagem juntamente com os acessórios e é feito a paletização. 4.3.2 Projeto da proposta II A proposta II é formada por 13 pessoas trabalhando em apenas um turno, como mostra a figura 4.


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Figura 4: Layout da proposta II Esta proposta apresenta a tentativa de verificar com a simulação, o comportamento do o sistema se os postos M1, PAINEL SUPERIOR E EMBALAGEM trabalhassem em paralelo. 4.3.3 Projeto da proposta III Com 14 pessoas trabalhando em um turno, a proposta III, como mostra a figura 5.

Figura 5: Layout da proposta III Observe que neste layout foi incluído mais uma pessoa na parte de montagem do aparelho. Em outras palavras as atividades de encaixe da blindagem, de peças plásticas, da unidade ótica, conexão/arrumação de cabos e parafusamento das PCI foram balanceadas para quatro pessoas. A inclusão desta pessoa só foi possível com o reposicionamento do posto FECHAMENTO E W/I. 4.3.4 Projeto da proposta IV A proposta IV demonstra um processo com 17 pessoas trabalhado em um turno, como mostra a figura 6.

Figura 6: Layout da proposta IV


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Neste layout foi adicionado mais duas pessoas na parte de montagem do aparelho e foi adicionado mais um posto de FECHAMENTO E W/I, ficando em paralelo com o outro. Para que o posicionamento deste layout fosse possível foi necessário colocar os dois postos M1 para a parte de trás da montagem do aparelho e os postos de FECHAMENTO E W/I foram posicionados nos limites laterais do espaço físico. 4.3.5 Projeto da proposta V Por fim, a proposta V, que é uma tentativa de produzir como o layout da proposta I em linhas paralelas.

Figura 7: Layout da proposta V Como se pode observar esta proposta é considerada inapropriada, porque infringe a restrição do espaço disponível, portanto, não será desenvolvido a lógica e animação no software Arena® 12.0. 4.4 CONSTRUÇÃO DOS MODELOS DE HIPÓTESE Tendo como base o brainstorming elaborado no item 4.3 (PLANEJAMENTO DOS PROJETOS DE HIPÓTESE), foi feito a parte lógica com a ajuda dos templates Basic Process, Advanced Process e Advancer Transfer. A animação foi feito importando os desenhos elaborados no software Visio, uma vez que o mesmo é compatível com o software Arena® 12.0. 4.4.1 Modelo da proposta I Foram utilizados 66 blocos do simulador para a criação da parte lógica desta proposta de layout, como mostra a figura 8.


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Figura 8: Modelagem da proposta I

4.4.2 Modelo da proposta II Para a criação deste modelo, foram utilizados 92 blocos do simulador para a criação da parte lógica desta proposta de layout, como mostra a figura 9.

Figura 9: Modelagem da proposta II 4.4.3 Modelo da proposta III Utilizou-se 98 blocos do simulador para a criação da parte lógica desta proposta, como mostra a figura 10.


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Figura 10: Modelagem da proposta III 4.4.4 Modelo da proposta IV Para a modelagem desta proposta foi preciso utilizar 85 blocos para a criação da parte lógica, como mostra a figura 11.

Figura 11: Modelagem da proposta IV 4.5 ANÁLISE DAS HIPÓTESES Extraíram-se os relatórios que o software disponibiliza no final de cada simulação para efeito de análise dos dados de saída dos modelos simulado. Conforme fase de definição do problema desejase saber, como dados de saída, o tamanho da fila de cada posto, tempo de espera nas filas, custo de mão-de-obra e quantidade produzida. Estes dados de saída serão considerados como critério de escolha do layout, ou critério de desempate. O primeiro critério de desempate é a quantidade produzida, pois a companhia se preocupa primeiramente em atender vendas. O segundo critério de desempate definido é o custo de mão-de-obra. É importante citar que a empresa não trabalhará com hora extra durante o semestre em questão, pois foi definido pela diretoria aumentar o lucro com a redução da despesa.


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As tabela 2, 3, 4 e 5 mostra um resumo dessas quatro propostas mostrando os dados de saída que devem ser analisados para tomada de decisão. RELATÓRIO DAS PROPOSTAS 1 TAMANHO TEMPO PROD DA FILA NA FILA (QTD) (MIN) 722,00 0,0000 0,0000 699,00 0,0000 0,0000 698,00 0,0000 0,0000 697,00 0,0000 0,0000 694,00 0,8478 1,0410 692,00 0,0000 0,0000 691,00 0,0000 0,0000 690,00 0,0000 0,0000 689,00 0,0000 0,0000 677,00 5,1726 6,4215

POSTO

CICLO (HORA)

CUSTO POR ENTIDADE

PAINEL SUPERIOR M1 M2 M3 M4 UPGRADE JIG SERVO JIG INSPEÇÃO FECHAMENTO EMBALAGEM

0,01972 0,02038 0,02007 0,02013 0,02043 0,03108 0,03458 0,01937 0,01965 0,02042

0,06112 0,06319 0,06221 0,06241 0,06334 0,09636 0,10721 0,06004 0,06092 0,06329

CUSTO BUSY (R$) 44,1298 44,1686 43,4203 43,5021 43,9603 66,6800 74,0810 41,4253 41,9704 42,8485

CUSTO IDLE (R$) 0,0000 0,0000 0,7509 0,6670 0,1898 21,5327 14,2053 2,7476 2,1997 0,5776

CUSTO TOTAL (R$) 44,1298 44,1686 44,1712 44,1690 44,1501 88,2127 88,2862 44,1729 44,1701 43,4260

CUSTO BUSY (R$) 22,1872 22,1872 22,1791 22,1791 22,1456 22,0943 21,9801 33,3400 36,8797 20,5926 20,8329 10,5697 11,0128

CUSTO IDLE (R$) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0644 0,1289 0,1907 33,2335 51,7734 23,7880 1,3534 11,2235 10,8596

CUSTO TOTAL (R$) 22,1872 22,1872 22,1791 22,1791 22,2100 22,2232 22,1708 66,5734 88,6530 44,3806 22,1863 21,7932 21,8724

CUSTO BUSY (R$) 22,1872 22,1872 22,1791 22,1791 22,1340 22,0958 22,1201 8,3579 16,3809 18,1182 10,0862 10,2337 5,5064 5,1266

CUSTO IDLE (R$) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0644 0,1088 0,0643 13,8706 5,7884 3,9853 12,0472 11,9942 16,3617 16,7446

CUSTO TOTAL (R$) 22,1872 22,1872 22,1791 22,1791 22,1984 22,2046 22,1844 22,2285 22,1693 22,1035 22,1333 22,2279 21,8681 21,8713

QTD PROD

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Tabela 2: Relatório de simulação da proposta I

POSTO

CICLO (HORA)

PAINEL SUPERIOR A PAINEL SUPERIOR B M1 A M1 B M2 M3 M4 UPGRADE JIG SERVO JIG INSPEÇÃO FECHAMENTO EMBALAGEM A EMBALAGEM B

0,01972 0,01972 0,02038 0,02038 0,02007 0,02013 0,02043 0,03108 0,03458 0,01937 0,01965 0,02042 0,02042

RELATÓRIO DAS PROPOSTAS 2 TAMANHO TEMPO CUSTO POR PROD DA FILA NA FILA ENTIDADE (QTD) (MIN) 0,06112 363,00 0,0000 0,0000 0,06112 363,00 0,0000 0,0000 0,06319 351,00 0,0000 0,0000 0,06319 351,00 0,0000 0,0000 0,06221 356,00 172,5900 105,7700 0,06241 354,00 0,5849 0,7080 0,06334 347,00 2,5694 3,1230 0,09636 346,00 0,0000 0,0000 0,10721 344,00 0,0000 0,0000 0,06004 343,00 0,0000 0,0000 0,06092 342,00 0,0000 0,0000 0,06329 167,00 0,0083 0,0219 0,06329 174,00 0,0108 0,0266

QTD PROD

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Tabela 3: Relatório de simulação da proposta II

POSTO

CICLO (HORA)

PAINEL SUPERIOR A PAINEL SUPERIOR B M1 A M1 B M2 M3 M4 M5 UPGRADE JIG SERVO JIG INSPEÇÃO FECHAMENTO EMBALAGEM A EMBALAGEM B

0,01972 0,01972 0,02038 0,02038 0,01360 0,01452 0,01675 0,01577 0,03108 0,03458 0,01937 0,01965 0,02042 0,02042

RELATÓRIO DAS PROPOSTAS 3 TAMANHO TEMPO CUSTO POR PROD DA FILA NA FILA ENTIDADE (QTD) (MIN) 0,06112 363,00 0,0000 0,0000 0,06112 363,00 0,0000 0,0000 0,06319 351,00 0,0000 0,0000 0,06319 351,00 0,0000 0,0000 0,04216 525,00 88,1398 53,9870 0,04500 491,00 16,4841 13,5025 0,05193 426,00 393,3000 138,6900 0,04888 171,00 0,0000 0,0000 0,09636 170,00 0,0000 0,0000 0,10721 169,00 0,0000 0,0000 0,06004 168,00 0,0000 0,0000 0,06092 168,00 0,0178 0,0456 0,06329 87,00 0,0023 0,0114 0,06329 81,00 0,0020 0,0106

Tabela 4: Relatório de simulação da proposta III

QTD PROD

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RELATÓRIO DAS PROPOSTAS 4 TAMANHO TEMPO PROD DA FILA NA FILA (QTD) (MIN) 364,00 0,0000 0,0000 364,00 0,0000 0,0000 352,00 0,0000 0,0000 351,00 0,0000 0,0000 702,00 0,4512 0,2765 701,00 21,2102 13,0247 657,00 0,0000 0,0000 657,00 0,0000 0,0000 656,00 19,6788 12,9150 615,00 0,0000 0,0000 614,00 0,0000 0,0000 611,00 0,0000 0,0000 608,00 0,0000 0,0000 313,00 1,0567 1,4596 294,00 0,6432 0,9411 307,00 1,5083 2,1067 294,00 0,7725 1,1265

POSTO

CICLO (HORA)

CUSTO POR ENTIDADE

PAINEL SUPERIOR A PAINEL SUPERIOR B M1 A M1 B M2 M3 M4 M5 M6 M7 UPGRADE JIG SERVO JIG INSPEÇÃO FECHAMENTO A FECHAMENTO B EMBALAGEM A EMBALAGEM B

0,01972 0,01972 0,02038 0,02038 0,00922 0,01085 0,00992 0,01022 0,01155 0,00888 0,03108 0,03458 0,01937 0,01965 0,01965 0,02042 0,02042

0,06112 0,06112 0,06319 0,06319 0,02857 0,03364 0,03074 0,03167 0,03581 0,02754 0,09636 0,10721 0,06004 0,06092 0,06092 0,06329 0,06329

CUSTO BUSY (R$) 22,2483 22,2483 22,2423 22,1791 20,0573 23,5781 20,1973 20,8083 23,4881 16,9361 59,1640 65,5043 36,5023 19,0664 17,9090 19,4305 18,6078

CUSTO IDLE (R$) 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 2,1816 0,0994 2,0293 1,4513 0,2061 5,3102 7,6578 23,5808 7,9910 3,4149 4,3189 2,4138 3,2426

CUSTO TOTAL (R$) 22,2483 22,2483 22,2423 22,1791 22,2390 23,6776 22,2266 22,2596 23,6942 22,2463 66,8218 89,0851 44,4933 22,4813 22,2279 21,8443 21,8503

QTD PROD

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Tabela 5: Relatório de simulação da proposta IV Visando a produção de cada proposta, observou-se que a proposta I é a única que garante a produção diária para atender vendas e a meta de defeitos, como mostra o gráfico da figura 12.

Figura 12: Quantidade produzida por proposta A figura 13 demonstra os custos variáveis de mão-de-obra por dia das propostas para melhor visualização. Como se pode verificar, o menor custo é o da proposta III porque a quantidade produzida por posto foi a menor dentre todas as propostas.

Figura 13: Custo variável de mão-de-obra por dia das propostas


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A figura 14 mostra os custos fixos de mão-de-obra por dia das propostas.

Figura 14: Custo fixo de mão-de-obra por dia das propostas Sabendo-se que o custo total é a soma do custo variável e do custo fixo. Obteve-se o custo total por proposta, como mostra a figura 15.

Figura 15: Custo total de mão-de-obra por dia das propostas Com relação ao tamanho da fila que é medido pela quantidade de peça em espera nos processos, destaca-se a proposta I, que tem como o maior valor (ou valor crítico) de apenas 5,1726 entidades em espera no posto de embalagem, em média. O tempo de espera na fia, destaca-se a proposta I que tem como o maior tempo de espera de uma entidade de apenas 6,4215 minutos no posto de embalagem, em média. 4.6 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS Visando verificar primeiramente qual modelo atende a necessidade do departamento de Vendas e a meta de defeitos, pode-se dizer que o layout da proposta I é único que atende este requisito dentre as propostas estudadas, produzindo 677 aparelhos do DVD Modelo A. Como pode ser verificado na proposta IV, faltam apenas 76 aparelhos para se produzir a mesma quantidade da proposta I. Nota-se que a proposta I tem capacidade produtiva de 677 aparelhos por dia (dois turnos) e a proposta II tem capacidade produtiva de 601 aparelhos por dia (um turno). A princípio, observa-se uma questão pertinente: Por que não fazer hora extra na proposta IV para ter a mesma capacidade da proposta I? Conclui-se que se a proposta IV trabalhar com hora extra, o custo total seria maior que o da proposta I, visto que seria pago hora extra para produzir 76 aparelhos a mais e o custo variável, que por sua vez depende da quantidade produzida, também aumentaria. Como já foi explanado anteriormente, por motivo de aumentar o lucro da companhia reduzindo as despesas, não seria viável produzir a proposta IV. Mesmo que se


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houvesse a possibilidade de utilizar hora extra na companhia, a melhor decisão ainda seria a proposta I. Com relação ao custo variável da mão-de-obra pode-se afirmar que 91,90% do custo da proposta I é utilizado para ter o recurso ocupado, enquanto apenas 8,10% é utilizado para ter o recurso inativo. As propostas II, III e IV têm 68,48%, 73,85% e 87,57% de custo pra ter o recurso ocupado, respectivamente, como mostra a figura 16. Com esta análise pode-se visualizar que a proposta I utiliza com maior eficiência os seus recursos (operadores).

Figura 16: Porcentagem de custo variável das propostas (Busy Vs. Idle) O layout da proposta I introduziu-se antes da primeira linha piloto, já na condição ideal para produzir o DVD Modelo A, de forma atender a necessidade do Departamento de Vendas e a meta de defeitos no período de produção em massa. Com isso aumentou-se o foco para que os operadores ganhassem know-how de montagem e para que os dispositivos mecânicos e elétricos pudessem ser testados. 4 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES Apresentou-se um estudo que demonstra a criação de diversas propostas de layouts originados do know-how de pessoas envolvidas no processo produtivo, envolvendo conceitos básicos de simulação e uma metodologia aplicada para facilitar o desenvolvimento dos projetos, a fim de extrair o máximo de informação, seguindo passos para a criação do projeto de forma lógica e simplificada. A partir do momento em que se deu inicio à elaboração deste projeto, procurou-se apresentar às pessoas envolvidas a utilização desta ferramenta para tomada de decisão utilizando poucos recursos, com objetividade, flexibilidade e eficácia. No decorrer da elaboração dos modelos, foram surgindo outras idéias, porém todas descartadas por não precisarem de uma simulação para respondê-las, como por exemplo, a proposta V, que por sua vez sugeriu um layout que não era possível posicionar todos os postos de trabalho no espaço físico definido. No decorrer do planejamento, observou-se que o software Visio se faz uma ferramenta extremamente útil, visto que o mesmo tem a plataforma compatível com o software Arena® 12.0, possibilitando importação de desenhos. O mesmo aconteceu com uma técnica de dinâmica de grupo, o brainstorming. Utilizou-se também o conceito de takt time e tempos sintéticos para o desenvolvimento deste projeto. Recomenda-se a utilização de outras técnica ou ferramentas para o aperfeiçoamento no que diz respeito a simulação virtual, não somente de processos produtivos, mas como qualquer tipo de fluxo que tenha entrada, processo e saída. Recomenda-se também a utilização de uma ferramenta importante para modelagem de sistemas produtivos que não foram criados no mundo real. Esta ferramenta é o Optquest for Arena que por sua vez é um add-in otimizador que emprega técnicas de otimização de um modelo buscando soluções ótimas, utilizando delineamento de experimento com diversos parâmetros e restrições. Em termos globais, este projeto vai de encontro com o que hoje se considera prioridade para as organizações que buscam a maximização de lucro, reduzindo os desperdícios e despesas operacionais. Com a simulação virtual utilizada para fundamentar este trabalho foi possível visualizar gargalos das propostas, analisar custos operacionais, contornar problemas de distribuição das operações


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(balanceamento), e o mais importante foi a possibilidade de fazer qualquer proposta sem interferir no mundo real, principalmente sem ter desperdício de peças e de mão-de-obra para testar as propostas. Tudo isso tendo uma visualização macro do projeto para garantir uma tomada de decisão baseada em dados e testes empíricos utilizando o computador. Para trabalhos desse tipo, há algumas desvantagens que puderam ser identificadas. Alguns modelos podem ser tão complexos que levam muito tempo para a modelagem, porém a tentativa de simplificá-lo pode ocasionar em perda na consistência nos resultados. Uma outra desvantagem é que a construção de modelos no software Arena® 12.0 requer um treinamento específico e somente com muita experiência pode-se utilizar a técnica de simulação virtual neste simulador com eficácia. Por fim, pode-se concluir que a simulação virtual ajuda diretamente na tomada de decisão de um novo layout sem mesmo interferir no processo real. A simulação pode e deve ser considerado como um dos pilares do planejamento estratégico de qualquer companhia que visa reduzir custos prevendo uma situação futura. BIBLIOGRAFIA BANKS, J.; CARSON, J. S. Discrete-event system simulation. New Jersey: Prentice-Hall, 1984. BARNES, R. M. Estudo de tempos e movimentos-projeto e medida do trabalho. São Paulo, 1976. BRESSAN, G. Modelagem e Simulação - Arena. São Paulo, SP, 2001. FILHO, F. J. P. Introdução à modelagem e simulação de sistemas com aplicações em Arena. 2.ed. Florianópolis, 2008. HOUAISS, A. Dicionário HOUAISS da língua portuguesa. 1a. ed. Rio de Janeiro, 2001. LAW, A. M.; KELTON, W. D. Simulation Modeling and Analysis. 2nd ed. USA: McGraw-Hill, 1991. MARTINS, P. G.; LAUGENI, F. P. Administração da Produção. 2a. ed. São Paulo, 2005. MIZOTE, Y. F.; ANDRIOLLI, F. G.; MEDA R. R. Avaliação de Desempenho de um Sistema de Produção (Fábrica – Versão F3). Florianópolis, 2003. N. M. R. Wallace. Estudo de Tempos & Métodos. Manaus, AM, 2005. OHNO, T. O Sistema Toyota de Produção - Além da Produção em Larga Escala. Bookman, Porto Alegre, RS, 1996. PEDGEN, C. D.; SHANNON, R.; SADOWSKI, R. P. Introduction to simulation using SIMAN. 2a. ed. New York, McGraw-Hill, 1994. PRADO, D. Usando o ARENA em simulação – Pesquisa operacional – Volume 3. 2.ed. Belo Horizonte, 2004. RABELO, R. J. Modelagem e Simulação de Sistemas - Introdução. Santa Catarina, RS, 2006. SANTOS, L.P.A.; JÚNIOR, M. R. Simulação de processos de construção como ferramenta de melhoria. Curitiba, 2000. SHOOK, Y. Bringing the Toyota Production System to the United States: A Personal Perspective. In LIKER, J. (org.): Becoming Lean: Inside Stories of U.S. Manufacturers. Productivity, Portland, EUA, 1998.

Simulação Virtual  

Este trabalho objetiva mostrar a eficiência na criação de layouts de processos produtivos, estudando a capacidade produtiva e manipulando va...

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