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Layouts . Daniel Luguesi Diogo Oliveira Ines Sá Mark Macedo Rui Cachorreiro. Layout…. “Layout é o posicionamento no espaço de departamentos ou postos de trabalho, de modo a minimizar um custo, satisfazendo um conjunto de restrições” Maria Antónia Carravilla. Objectivos de um layout.

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Presentation Transcript
layouts

Layouts

  • Daniel Luguesi
  • Diogo Oliveira
  • Ines Sá
  • Mark Macedo
  • Rui Cachorreiro

MIEEC/LEEC - Logística

layout
Layout…

“Layout é o posicionamento no espaço

de departamentos ou postos de trabalho,

de modo a minimizar um custo,

satisfazendo um conjunto de restrições”

Maria Antónia Carravilla

objectivos de um layout
Objectivos de um layout

Minimizar custos de manuseamento dos materiais.

Utilização eficiente do espaço

Utilização eficiente da mão-de-obra

Eliminar o congestionamento

Facilitar/aumentar a entrada, saída e colocação dos materiais, produtos ou pessoas

Promover a qualidade de serviço e produto

Providenciar um controlo visual das operações ou actividades

Providenciar flexibilidade para a adaptação a mudanças

MIEEC/LEEC - Logística

bom layout requer
Bom layout requer…

MIEEC/LEEC - Logística

restri es na cria o de um novo layout
Restrições na criação de um novo layout
  • Especificação dos objectivos do sistema em termos de output e flexibilidade
  • Obter estimativas das quantidades de produto e de procura que o sistema deverá fornecer
  • Requisitos de processamento nas células de trabalho, fluxo de quantidade de produtos entre os departamentos/postos de trabalhos
  • Espaço ocupado e necessário para os elementos, e disponível no local
layouts cl ssicos
Layouts Clássicos

Product layout

a planta é desenhada em torno do produto, todas as actividades são implementadas para facilitar a produção

Sequência de produção (pastelaria)

layouts cl ssicos7
Layouts Clássicos
  • Process layout
    • configurações onde operações de natureza ou funções semelhantes são agrupadas em conjunto
    • aplanta é dividida por departamentos, de acordo com as várias tarefas de manufactura/produção que necessitam de ser realizadas

Agrupamento de operações semelhantes

layouts cl ssicos8
Layouts Clássicos
  • Cellular layout
    • no layout celular as máquinas são agrupadas por produto
    • a produção concentra-se num produto ou família de produtos

Linha de montagem em U (fábrica da Grohe)

layouts cl ssicos9
Layouts Clássicos
  • Fixed-position layout
    • produto ou projecto mantém-se estacionário
    • apropriado para produtos maciços, grandes, pesados ou frágeis

ex: aviões, barcos, casas

    • exige mão-de-obra altamente especializada
layouts cl ssicos10
Layouts Clássicos
  • Hybrid layout
    • utiliza princípios quer do Process layout quer do Product layout
    • o layout celular pode ser considerado como um layout híbrido

- permite grande variedade de produtos

- permite processos de produção mistos

inova o de layouts
Inovação de layouts
  • Tornou-se necessário a introdução de um novo tipo de layout que ultrapassasse as dificuldades impostas pelos layouts anteriores
  • Um layout capaz de se adaptar à mudança de :
    • procura
    • tipo de produto
    • quantidade

MIEEC/LEEC - Logística

novos layouts propostos
Novos layouts propostos

exploração de alternativas e de novas configurações de layout para as fábricas que possuem uma elevada variedade de produtos ou uma grande volatilidade nos requesitos da sua produção

Resultaram da pesquisa efectuada pelo “Research Consortium on Next Generation Factory Layouts”

Este consórcio conta com a colaboração de três universidades:

University of Minnesota

Ohio State University

Rensselaer Polytechnic Institute

O objectivo deste consórcio é:

MIEEC/LEEC - Logística

import ncia de um novo layout
Importância de um novo layout

Questões a serem consideradas pela indústria:

  • Visão em vez de escala de produção (quantidade)
  • Capacidade de resposta em vez de custo
  • Capacidade de reconfiguração em vez de eficiência
  • Flexibilidade (rápida capacidade de readaptação)

MIEEC/LEEC - Logística

next generation factory layouts ngfl
Next Generation Factory Layouts - NGFL

Novos layout propostos:

  • Distributed layout
  • Modular layout
  • Reconfigurable layout

“Operational performance” como objectivo central:

  • Agile layout

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl distributed layout
NGFL - Distributed layout

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl distributed layout17
NGFL - Distributed layout

Process Layout

Layout parcialmente

distribuído

Layout totalmente distribuído

ngfl distributed layout18
NGFL - Distributed layout

Vantagens:

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl distributed layout design procedure for distributed layouts
NGFL - Distributed layout Design Procedure for Distributed Layouts

Procedimento de

desagregação

do Departamento

Distribuição de cenários de procura

Encaminhamento de processos de produto

Carga de transferência de unidades de produto

Distâncias de viagem

Procedimento de

alocação de fluxo

Procedimento do

desenho do Layout

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl modular layout
NGFL – Modular Layout

Ideal para produtos diversificados

Variedade de produto e procura conhecido a priori, considerando uma procura estável.

Possui a capacidade de integrar redes de fluxo de materiais complexas (multi-produtos).

Arranjo e agrupamento de máquinas e recursos necessários para a criação do produto em sub-conjuntos de operações de diferentes encaminhamentos para uma configuração tradicional específica que minimiza distâncias de fluxos e ou custos.

Possível duplicação de máquinas.

O rendimento de algumas máquinas pode ser muito baixo ou nulo.

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl modular layout21
NGFL – Modular Layout

Construído como uma rede de módulos básicos

Cada módulo representa um grupo de máquinas que tem um certo padrão de fluxo característico do layout tradicional.

Não existe nenhuma configuração definida que por si só seja capaz de descrever inteiramente o fluxo complexo de materiais num ambiente de manufactura de multi-produtos.

Os módulos podem ser adicionados e removidos conforme necessário.

É possível determinar a eficiência de cada configuração de layout sem as limitações associadas.

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl modular layout22
NGFL – Modular Layout

Functional Layout for ETCH

Flowline for ETCH

2.06

2.08

2.09

2.10

2.07

Flowline forPHOTO

2.01

Functional Layout for

7.03

7.02

7.01

3.08

FILM Department

5.01

5.02

5.03

5.04

5.05

5.06

5.07

7.04

7.05

3.04

3.07

2.05

6.01

3.01

3.02

5.02

3.04

3.05

5.03

Flowline for BACKEND

3.06

5.04

5.05

2.02

4.01

1.03

1.04

1.05

Cell for ETCH, IMPLANT and PHOTO

1.02

1.01

Functional Layout for

ETCH, FILM and PHOTO

Flowlines for DIFF

Layout modular da Motorola Inc. (fábrica de semicondutores)

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl modular layout23
NGFL – Modular Layout

C

D

A

B

G

H

A

B

C

D

E

E

F

A+B+C

B

D

B

C

D

A

C

E

A

E

(a) Flowline Module

(b) Branched Flowline Module

C

(d) Machining Center Module

B

D

A

E

(f) Patterned Flow Module

(c) Cell Module

(e) Functional Layout Module

Layouts modulares

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl modular layout string matching based design procedure
NGFL – Modular LayoutString Matching-Based Design Procedure

Identificar os

encaminhamentos

predominantes do

produto

Extração das

“sub-strings”

comuns

Agregação das

“sub-strings” comuns

e formulação de

Módulos preliminares

Selecção do módulo

e desenho de layout

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl reconfigurable layout
NGFL - Reconfigurable layout

Recursos podem ser facilmente deslocados e com alguma frequência.

Estações de trabalho flexíveis.

Utilização de materiais leves para construção de máquinas que vão operar por forma a garantir que seja possível deslocar as mesmas de forma facilitada no espaço de trabalho

Layout da fábrica é variável, sendo possível fazer uma reconfiguração do layout de forma rápida e eficaz no mínimo de tempo necessário.

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl reconfigurable layout26
NGFL - Reconfigurable layout

Adaptação rápida e eficaz as exigências do mercado

Possibilidade de produção em tempo real, sem necessidade de um planeamento demasiado elaborado que implique uma implementação mais rígida do layout.

O objectivo deste layout centra-se em reduzir os custos envolvidos no tratamento de material assim como custos relacionados com reconfiguração.

Conceito de plug-and-play ao nível das estações de trabalho

Optimização de medidas de performance através de minimização de tempos de ciclo e inventário de trabalho em curso.

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl reconfigurable layout metodologia
NGFL - Reconfigurable layoutMetodologia

Design Data

Production Data

+ New Product Design

+ Changed Product Mix

+ New Processes Selected

+ Expected Volume

Revised Material Flow Matrices / Adjacency Matrices

Relocation Costs

Current Facility Layout

Material Handling Costs

Facility Layout Design

Output

+ Machine Locations

+ Material Flow Plan

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl agile layout
NGFL - Agile layout

Muitos dos modelos de layout baseiam-se em medidas estáticas de manuseamento de material.

Na prática estas soluções mostraram-se ineficientes - os layouts agéis visam ultrapassar estas limitações

O critério central para o seu desenho é a agilidade, tendo ainda em conta o tempo de ciclo, trabalho em curso e quantidade de produção.

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl agile layout desenho de layout baseado em filas
NGFL - Agile layout Desenho de layout baseado em Filas

Sistema de manuseamento de material

Departamentos de processamento

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl agile layout desenho de layout baseado em filas30
NGFL - Agile layoutDesenho de layout baseado em Filas

2

Full trip from the origin of current request to its destination department

1

3

Empty trip from destination of previous delivery to origin of current request

4

Buffer de entrada

Buffer de saída

MIEEC/LEEC - Logística

ngfl agile layout efeito das filas
NGFL - Agile layout Efeito das filas

Congestionamento é afectado por:

  • distância das viagens
  • meios de transporte
  • variabilidade na distância das viagens
  • número e capacidade de dispositivos de manuseamento de material
  • dispatching policies
  • processamento dos tempos de distribuição
  • existência de departamentos de processamento

MIEEC/LEEC - Logística

resumo das caracter sticas ngfl
Resumo das características NGFL

MIEEC/LEEC - Logística

resumo das caracter sticas ngfl33
Resumo das características NGFL

MIEEC/LEEC - Logística

algoritmos de constru o
Algoritmos de construção

MIEEC/LEEC - Logística

algoritmo de constru o corelap
Algoritmo de construção - CORELAP

Seleciona-se aquela que possui o TCR mais elevado

  • Define-se a tabela REL, o número de secções e suas respectivas áreas
  • Calcula-se o TCR (“Total Closeness Rating”) :
  • Escolhe-se a secção com o TCR mais elevado e esta será a primeira a ser colocada no centro, na implementação
  • Nas iterações seguintes:
  • Verifica-se a(s) secção(ões) com desejabilidade de adjacência mais elevada em relação às secções colocadas nas iterações anteriores

Soma dos valores numéricos associados às medidas de desejabilidade de adjacência com todas as outras secções

MIEEC/LEEC - Logística

algoritmo de constru o corelap36
Algoritmo de construção - CORELAP

os pesos correspondem aos valores numéricos das suas medidas de desejabilidade de adjacência

  • As duas primeiras secções seleccionadas são colocadas adjacentemente no centro da implantação
  • As secções são posicionadas em função da soma pesada da menor distância rectilinear entre a secção a colocar e cada uma das secções já colocadas
  • A valorização de uma solução é efectuada com base na soma pesada da menor distância entre cada par de secções

Distância: dij = |xi-xj|+|yi-yj|

MIEEC/LEEC - Logística

exemplo de aplica o corelap
Exemplo de Aplicação - CORELAP

Tabela REL (relações entre actividades):

MIEEC/LEEC - Logística

exemplo de aplica o corelap38
Exemplo de Aplicação - CORELAP

Área de cada célula: 100m2 (10m x 10m)

MIEEC/LEEC - Logística

exemplo de aplica o corelap39
Exemplo de Aplicação - CORELAP

Valores de relação de proximidade e TCR:

Ordem de colocação dos departamentos:

9, 3, 7, 8, 6, 5, 4, 2, 1, 10

MIEEC/LEEC - Logística

exemplo de aplica o corelap40
Exemplo de Aplicação - CORELAP

Colocação dos departamentos na implantação

- área da implantação não delimitada

MIEEC/LEEC - Logística

exemplo de aplica o corelap41
Exemplo de Aplicação - CORELAP

Colocação dos departamentos na implantação :

- comprimento da área fabril =2*largura da área fabril

MIEEC/LEEC - Logística

slide42
Layouts

Apesar de no futuro muitas fábricas precisarem de soluções de layout personalizadas, estes devem ser robustos, flexíveis e ágeis.

Todos os projectos desenvolvidos nessa área devem explorar novas maneiras de atingir este objectivo

MIEEC/LEEC - Logística

bibliografia
Bibliografia

http://wps.prenhall.com/bp_krajewski_opsmgmt_7/0,9149,1373472-,00.html

www.dei.isep.ipp.pt/~jtavares/PhD_Tese/Resumo_PhD.htm - Capitulo 2

www.snc.edu/socsci/chair/333/bricks/Layout.html

www.siit.tu.ac.th/karndee/course/

Lee J. Krajewski, Larry P. Ritzman - Operations management : strategy and analysis

Hyer, Nancy – Reorganizing the factory, competing through cellular manufacturing

Immer, John R. - Layout Planning Techniques

www.ie.umn.edu/faculty/faculty/pdf/ngfl.pdf

MIEEC/LEEC - Logística

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