engenharia Metodos

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					Engenharia dos Métodos

O campo da engenharia dos métodos inclui:

• a concepção e a selecção da melhor organização

• melhores métodos de produção, dos processos, das ferramentas, do
equipamento e das competências para produzir um produto



Pretende-se:

• redução do tempo para mercado
• garantir uma maior qualidade
• facilidade e economia de meios na fase de industrialização e de
produção
 Engenharia dos Métodos
O objectivo final do estudo dos métodos é o aumento da produtividade, conseguido
através de melhorias no processo, nomeadamente ao nível do:

• aperfeiçoamento de processos e procedimentos

• aperfeiçoamento da implantação do posto de trabalho, da oficina ou do sistema
produtivo

• aperfeiçoamento da concepção do equipamento e seus periféricos

• economia na utilização de materiais, máquinas, energia, espaço e mão-de-obra

• redução da fadiga e do esforço humano

• aumento da higiene e segurança e o melhoramento das condições físicas do ambiente
de trabalho
 Engenharia dos Métodos

A engenharia dos métodos aborda o estudo do trabalho em duas fases na
vida do produto:

• Inicialmente intervém na industrialização do produto, planeando e
especificando os diferentes centros ou postos de trabalho envolvidos

• Posteriormente, de forma continuada na vida do produto, re-estuda
esses centros de trabalho na busca activa da melhor solução de produção



Quanto mais sistemática e detalhada for intervenção na fase de
planeamento e industrialização, mais reduzida será a necessidade de
intervenção da engenharia de métodos durante a fase de produção.
 Engenharia dos Métodos

O estudo de métodos segue um procedimento composto de seis etapas
fundamentais:


• Seleccionar e definir o trabalho a estudar

• Analisar e registar o método utilizado

• Criticar sistematicamente o método

• Conceber um novo método

• Implementar o método

• Controlar a implementação e avaliar os resultados
 Engenharia dos Métodos

Seleccionar e Definir

O estudo dos métodos pode afectar o trabalho individual, uma secção ou
departamento ou toda a fábrica. Pode envolver toda a sequência de acontecimentos,
os movimentos de trabalhadores, materiais, equipamentos e ferramentas, a
localização dos acontecimentos e actividades.


             estrangulamentos do fluxo produtivo;
             trabalho envolvendo muita mão-de-obra especializada ou excessiva manipulação;
             trabalho envolvendo muito tempo máquina ou equipamento dispendioso;
             trabalho envolvendo muitas horas extraordinárias;
             trabalho com grande percentagem de rejeições ou desperdício;
             baixa eficiência do equipamento;
             trabalho com grandes percentagens de tempo não produtivo;
             elevada frequência de avarias;
             falta de espaço;
             trabalho com perigo de acidentes
             trabalho referente a produtos com elevados custos de produção e reduzida margem
             elevadas taxas de não-qualidade
    ...
Engenharia dos Métodos

Analisar e Registar

Objectivo:
Observar o método operativo em uso, dividi-lo em tarefas elementares e registá-las
em documentos adequados juntamente com os dados e informação considerada
relevante

Fases
- Observar sem executar qualquer registo
- Recolha de elementos gerais sobre o trabalho, equipamento, implantação, etc.
- Registo no documento próprio seleccionado para o estudo
     - diferentes operações
     - pormenores (sequências e frequências dos acontecimentos, tempos das
     actividades, distâncias percorridas)

As técnicas e documentos para registo variam com o trabalho em análise.
 Engenharia dos Métodos
Criticar sistematicamente

Analisar no método existente (ou proposto) os pontos fracos.

A engenharia dos métodos questionará os detalhes do processo proposto e tentará
eliminar operações, substitui-las e combiná-las ou desenvolver uma melhor
sequência.

 Questão                        Seguida de    Acção potencial
 Qual é o objectivo ?           Porquê ?      Eliminar a actividade desnecessária
 Onde deve ser realizada ?      Porquê ?      Combinar ou alterar o local
 Quando deve ser realizada ?    Porquê ?      Combinar ou alterar a sequência
 Quem a deve realizar ?         Porquê ?      Combinar, mudar ou qualificar o operador
 Como deve ser realizada ?      Porquê ?      Simplificar ou melhorar o método




Minimizar operações não produtivas, no sentido de não incorporarem valor
acrescentado no produto (transporte, armazenagem e esperas).
 Engenharia dos Métodos
Criticar sistematicamente
       Questionário
       O QUE se faz    Qual o objectivo desta fase? PORQUÊ?
                       É indispensável atingir esse objectivo? PORQUÊ?
                       Aumenta-se o valor ou a qualidade do produto? PORQUÊ?
       ONDE se faz     É o lugar mais próprio ? PORQUÊ?
                       Não poderíamos situar melhor o trabalho ?
                       No local de trabalho, os locais de armazenamento, as máquinas, as ferramentas,
                       os consumíveis utilizados são os mais adequados? PORQUÊ?
       QUANDO se faz   É o melhor momento ? PORQUÊ?
                       As matérias-primas, os componentes, as ferramentas, as ordens e instruções de
                       fabrico encontram-se no local próprio no momento mais propício? PORQUÊ?
                       Poder-se-ía combinar esta fase com outra? PORQUÊ?
                       Poder-se-ía alterar a sequência de fases ? PORQUÊ?
       QUEM o faz      O executante é qualificado para o trabalho ? PORQUÊ?
                       Foi devidamente formado para realizar este trabalho ? PORQUÊ?
                       Possui experiência suficiente ? PORQUÊ?
                       As suas qualidades físicas e mentais são adequadas ? PORQUÊ?
       COMO se faz     É este o melhor método de execução ? PORQUÊ?
                       Os esforços inúteis são evitados e os comandos são suaves? PORQUÊ?
                       Os movimentos são simples e não provocam fadiga desnecessária? PORQUÊ?
                       As movimentações de componentes e materiais são facilitadas? Desenrolam-se a
                       uma altura do solo adequada? PORQUÊ?
                       O ambiente e a segurança são as adequadas ? A iluminação é suficiente e as
                       protecções são eficazes? PORQUÊ?
 Engenharia dos Métodos

Elaborar um novo método

Objectivo:
Definir um novo método de trabalho que, à partida, elimine os pontos de ineficiência
detectados e que seja considerado o melhor dentro dos constrangimentos materiais
humanos e financeiros existentes.

- Identificar formas de avaliação, através de indicadores de desempenho que
permitam claramente avaliar alternativas correntes
- Criar uma base de referência para futuras acções de melhoria

Para além da elaboração técnica do novo método, devem ser previstas formas de
comunicação e de apresentação desse novo método a supervisores e especialmente
ao conjunto dos operadores que serão responsáveis pela sua implementação e
utilização.
  Engenharia dos Métodos
                                                Informação do realizado

                                            Informação do realizado



                                               Gama de
                              Preparação       Fabrico
               desenhos           de           Ordens de
  Projecto     esquemas        Trabalho        Execução         Fabrico       Montagem
             especificações                    Programa
                               Know-how        de CNC
                              tecnológico
                                               Planos de Montagem




Volume de                                                    Equipamentos disponíveis
produção                                                     Ferramentas e características
                        Custos e Tempos                      técnicas
                        padrão                               Mão-de-obra disponível
                        produção
 Engenharia dos Métodos
Implementar o método

• Definição de um plano de implementação, onde são identificados e especificados:
          - objectivos de desempenho a atingir com o novo método
          - calendarização de acções e de resultados

Esse plano deve ser realista, isto é, possível de cumprir mas simultaneamente deve
constituir um desafio para a equipa envolvida.

Controlar a implementação e avaliar os resultados

Avaliação de resultados na Fase de produção:
          - cumprimento do nível definido para os indicadores de desempenho
          - através de comparação com o antigo método

Avaliação de resultados na Fase planeamento e industrialização:
          - comparação dos resultados alcançados com o nível previsto para os
indicadores desempenhos
                                               Ta
                                                 bu
Suporte Rodas




                                                   l   ei
                                                          ro
  Traseiras
                                         1




                                                            s




                                                                               Porta-Farolins
                                              Mesa
Eixos Traseiros


                                                     Tabuleiros


       Carrinho                Chassis                                                          Chassis



                                                         Carrinho


      Tabuleiros

                                                         Carrinho
                   Ta




                                2
                     bu
                       l
                      ei
                         ro




                                             Mesa




Suporte Rodas
                           s




                                                                  Tabuleiros




  Dianteiras




Eixos Dianteiros
                                                                                                                                                                  Pneus                          Caixas
                                                                                                                                 Pré-                                                                                      Linha Férrea
                                                                                                                               Montagem

                                                                                                                                                                                        Caixas




                                                                                                                                                        Chassis
                                                                                                                                        C.K.D
                                                                                                                                                                                                                            Cabines




                                                                                                                                                                                 Edificio da Administração


                                                                                                                              Linha Montagem                                                                                Cabines
                                                                                                                                                                  Descargas




                                                                                                                                                                                                             Ca
                                                                                                                                                                                                               bin




                                                                                                                                                  Entrada
                                                                                                                                                                                                                   e   s
                                                                                                                                                                                                                                          Chassis



            Apoios do motor       0,9% - 0,7 min.
                                                                                                                                                            Pré-
              Cabo de massa

                                                                                 8,2% - 6,3 min.
                                                                                                                                                            Montagem
         Caixa de velocidades

  Conta Kilometros - Sem fim
                                                                                                                                          Fixar
                 Embraiagem                                                                           11,8% - 9,1 min.                   14,6%
                                                                                                                                                                                    28,6%
                 Enchimento                                    5,5% - 4,2 min.

                      Escape                                        5,9% - 4,6 min.
                                                                                                                             Montar
 Movimentação final do motor                      3,2% - 2,5 min.                                                            27,7%
                                                                                                                                                                              Aprovisionar
                                                                                                                                                                                29,1%
Movimentação inicial do motor          1,8% - 1,4 min.

         Resguardo do motor

        Sistema de travagem                                                                                          14,5% - 11,2 min.

   Sistemas de arrefecimento                                        5,9% - 4,6 min.

            Sistema de vácuo

                    Suportes      0,9% - 0,7 min.

              Travão de mão                                                                                                    16,4% - 12,7 min.

           Veio de trasmissão             2,3% - 1,8 min.

                    Selagem            1,8% - 1,4 min.

     Registo na folha de obra   0,5% - 0,4 min.                                                                                                 tm = 77,3 min
                      Espera                           4,1% - 3,2 min.

                    Ausente                                                           9,1% - 7 min.

                  Deslocação                                        5,9% - 4,6 min.

                      Outros         1,4% - 1,1 min.
                                                                                                                                                                                       Operação
                                                             Posto 2                                                                                                                   Deslocação
                                                                                                                                                                                                           86,3%
                                                                                                                                                                                       Ausente
                                                                                                                                                                                       Espera
                                                             77,9%                                                                                                                     Fora de posto


                                                                                                                                                       67,7%
                                                                                                               63,6%




                                                                                                                   18,2%
                                                                                                                                        15,6%
                                                                       13,1%
                                                                                                                                                               9,0%
                                                                                                                                                                      6,6%
                                                                                 5,0%
                                                                                                                                                2,6%                         3,0%   3,2% 4,2% 2,1% 4,2%


                                                                            José Ramos                                    João Mário                            Francisco Vilelas          João Catarino



                                 104
     102                                                                                             tc equilibrado = 80,6
95
           93 96                                                                                                                   94
                     89
                                                             86
                                                                  83        83             84
                          79,2                        81,2

                                            75
                                                                       73                            73         77,3     74
                                       69        69                                 70,2
                                                                                                67
                                                                                                                              64

                                                                                                          57




           Posto 1                     Posto 2                    Posto 3                       Posto 4                Posto Pré-Montagem
 Engenharia dos Métodos

Ferramentas Gráficas para Análise dos Métodos

Existe uma infinidade de ferramentas gráficas de aplicação corrente na engenharia dos
métodos.
São especialmente úteis na fase de análise e registo quando é necessário obter toda a
informação relacionada com a operação ou com o processo.



Características:

- leitura simples
- compreendidas por todos
- permitem muito facilmente percepcionar os problemas, as ineficiências e o
potencial de melhoria de uma forma sistemática
 Engenharia dos Métodos

Ferramentas Gráficas para Análise dos Métodos

Folhas de Processo
• Representação de actividades produtivas (exclui transportes, armazenagens e
esperas)
• Sequência cronológica de:
         • operações envolvidas
         • inspecções
         • tempos e materiais utilizados

Objectivo:
Antes de melhorar qualquer processo de produção é necessário entendê-lo e
compreender os problemas de forma a percepcionar as áreas com maior potencial de
melhoria e canalizar para essas áreas o esforço e a acção.

São utilizados dois símbolos:
• um círculo significa uma operação
• um quadrado significa uma inspecção
Folha de processo
CONJUNTO: Mesa de apoio                                                      Departamento:
Código - MA 40.100                                                           Dep. Mnt
        Pernas - PINHO               Prateleira - PINHO               Pernas - PINHO
        30x30x400                    15x200x300                       15x300x300



                 12      Cortar                  6        Cortar                   1    Cortar



                 13      Unir                    7        Unir                     2    Unir



                 14      Aplnar                  8        Aplanar                  3    Aplanar



                 15      Cortar                  9        Cortar                   4    Cortar



                3        Verificar              2         Verificar               1     Verificar
                         dimensão                         dimensão                      dimensão

                 16      Lixar                   10       Lixar                    5    Lixar



                                                                                   11   Montar
                                                                                        prateleira
                                     Parafusos # 22-01

                                                                                        Montar pernas
                                                                                   17


                                                                                        Inspecção
                                                                                  4     completa
                                     Tapa-poros # 123-01


                                                                                  18    Revestir


                                                                                        Lixar
                                                                                  19
                                     Verniz # 133-01


                                                                                        Revestir
                                                                                  20


                                                                                  5     Inspecção final
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Folhas de Fluxo do Processo

Apresenta informação mais detalhada referente a um processo incluindo as operações
produtivas, inspecções, transportes, armazenagens e esperas.
Representação gráfica da sequência de actividades e acontecimentos que se
desenrolam no método de trabalho e permite obter uma ideia global e integrada da
situação a estudar.

A folha de fluxo de processo ao permitir visualizar a sequência completa das
actividades de um processo é uma ferramenta fundamental para o estudo sistemático
das actividades, particularmente quando está em causa:

• Melhorar a implantação dos meios produtivos
• Reduzir tempos não produtivos, nomeadamente, esperas e transportes
• Inter-relacionar actividades, de forma a associá-las
• Comparar diferentes métodos
• Seleccionar operações de grande impacto no tempo de produção para estudos mais
pormenorizados
 Engenharia dos Métodos
Folhas de Fluxo do Processo

Existem dois tipos de folhas de fluxo de processo:

- associadas ao produto ou ao material
  detalham sob a forma gráfica os acontecimentos e actividades envolvidas no produto

- associadas à operação ou ao operador
  detalham a forma como o operador executa uma determinada operação


Folha associada ao produto - cadeia de operações executadas em diferentes postos de
trabalho
Folha associada ao operador - conjunto de operações executadas num posto de trabalho


As folhas de fluxo do processo são utilizadas para detectar e eliminar ineficiências
através da análise sequencial das tarefas.

Objectivo: especificar as operações e a sequência de operações mais económica que
conduz ao produto.
                            Operações (modificações físicas ou químicas sofridas pelo produto)
                           Operações(modificações físicas ou químicas sofridas pelo produto)
                             Transportes ou movimentações
                           Transportes ou movimentações
                           Esperas
                             Esperas

                           Controlos
                             Controlos

                          Armazenagens
                            Armazenagens


 Diagrama de fluxo de processo (por peça)
 CONJUNTO                         ARTIGO: Consola móvel - Cód. 40.600.2080
 Máquina Têxtil de Corte          Subconjunto: Mesa - Cód. 40.600
 Código - MTC 40.000              Lote: 700 unidades
                                                                        Tempo (min)
nº                        DESCRIÇÃO                                                            D (m)
1    6 4 2 1 1 Recortar contorno no PT1                                 93  20 10     5   10
2    0 0 1 0 0 Controlo de qualidade do contorno - parque de -              -    10   -   -
                          pintura
3    36 54 18 1 0 Protecção anti-corrosiva - PT6                        205 177 36    2   -
4    0 0 3 0 0 Controlo de qualidade da pintura - PT6                   -   -    30   -   -
5    1 0 1 0 0 Contentorização                                          45  -    13   -   -
6    0 1 0 0 1 Armazenagem                                              -   5    -    -   5



6    43 59 25 2      2   666 min / 700 = 0,95 min/unid                343 202 99 7        15
                          Diagrama de fluxo
                 do processo no posto de trabalho PT1
CONJUNTO                       Fase: Fabrico / Recorte do contorno            PT1: Prensa de
Máquina têxtil de corte        Artigo: Consola móvel - Cód. 40.600.2080       excêntrico
Código - MTC 40.000            Lote: 700 unidades
                                                                              Tempo (min)
nº                        DESCRIÇÃO                                                               D (m)
1                        Levantar ferramenta da ferramentaria                             5      15
2                        Transportar ferramenta para o PT1                        3              15
3                        Montar ferramenta                                   10
4                        Levantar bobina de banda (330 Kg) Arm. M.P.                          10 10
5                        Transportar bobina para o PT1                            5              10
6                        Montar a bobina no desenrolador                     5
7                        Afinar operação e sincronizar prensa/desenrol.               7
8                        Recortar a 1ª peça                                  1
9                        Auto-controlar a 1ª peça                                     3
10                       Recortar 699 peças                                  70
11                       Desmontar e lubrificar a ferramenta                 7
12                       Entregar a ferramenta na ferramentaria                   5              15
13                       Transp. contentor de peças para Parque de Pintura        7              60
14                       Solicitar a intervenção do controlo de qualidade    1
     6   4   2   1   1    138 min / 700 = 0,197min/unid                       93 20 10 5       10 125
Engenharia dos Métodos
Diagrama de Circulação
Quando se pretende reduzir um transporte é importante visualizar o percurso efectuado
desde a origem até ao destino e perceber claramente o posicionamento dos postos de
trabalho envolvidos.

Diagrama de circulação - planta esquemática da oficina com as linhas de fluxo traçadas,
indicando os movimentos de materiais de uma actividade para a seguinte (posto de
trabalho, áreas de armazenagem, de espera e de inspecção).
                                                   Pneus                       Caixas
                    Pré-                                                                                 Linha Férrea
                  Montagem

                                                                      Caixas
                                         Chassis




                           C.K.D
                                                                                                          Cabines




                                                               Edificio da Administração


                 Linha Montagem                                                                           Cabines
                                                   Descargas




                                                                                           Ca
                                                                                             bin
                                   Entrada




                                                                                                 e   s
                                                                                                                        Chassis
Engenharia dos Métodos

Diagramas de Montagem
Os diagramas de montagem evidenciam os requisitos de material e a sequência de
montagem dos componentes que formam uma montagem mecânica.

                                            1          Frame
                                                                              Assemble
                                                       Right wheel
                                            2                           A1    rear wheels
                                                                              to frame
                                                      Left wheel
                                            3

                                            4

                                                     Fender                  Assemble
                                            5                   S1      A2   front
                                                                             wheels to
                                            6                                frame

                                             7
                                                                             Assemble
                                             8                               handle-
                                                                             bars to
                                                                   S2   A3   fork
                                             9

                                                         Seat                Assemble
                                                10                      A4   seat to
                                                                             frame

                                                                             Inspect final
                                                                        A5
                                                                             assembly
Process design
     Oper. nº    Description                            Time (s)
       1         Starting point                            0
       2         Fit washer on left wheel                  10
       3         Fit left wheel on axle                    18
       4         Fit washer on left axle                   10
       5         Insert and fasten cotter key              15
       6         Insert and fasten hub cap                 17
       7         Fit washer on right wheel                 10
       8         Fit right wheel on axle                   18
       9         Fit washer on right axle                  10
       10        Insert and fasten cotter key              15
       11        Insert and fasten hub cap                 17
       12        Dummy operation                           0
       13        Insert front wheel fork in frame          18
       14        Fit collar on front wheel fork            11
       15        Insert handle bars into fork              15
       16        Tighten front wheel collar                18
       17        Attach left handle grips                  12
       18        Attach right handle grips                 12
       19        Insert seat into frame                    9
       20        Tighten seat set screw                    18
       21        End point                                 0
                                                Total     253
                                                                                                12
    10   18      10       15    17                     18         11         15       18        17
    2     3      4        5     6                      13         14        15        16        12
0                                                0                                                   0
1                                               12                                              18   21
    10    18     10        15                          9          18
                                      17
    7     8       9        10        11               19          20



    Operations            N.of             ti        Operations            N.of            ti
                      predecessors                                     predecessors
          1                0               0               12              11              0
          2                1               10              13              12              18
          3                1               10              14              12              9
          4                2               18
                                                           15              13              11
          5                2               18
          6                3               10
                                                           16              13              18
          7                3               10              17              14              15
          8                4               15              18              15              18
          9                4               15              19              16              12
         10                5               17              20              16              12
         11                5               17              21              20              0
Engenharia dos Métodos
Estudo do Posto de Trabalho

Com a revolução industrial passaram a utilizar-se máquinas para substituir a força
humana e os trabalhos pesados e repetitivos.

O homem passou a ser um elemento de controlo.

E com o surgimento do controlo automático, as suas funções passaram a ser:

         Concepção, Preparação, Planeamento, Supervisão, Manutenção

Tarefas simples e repetitivas são realizadas de modo mais eficaz por máquinas do
que por pessoas.

Mas o homem é mais flexível e superior em tarefas que envolvam:

         Variabilidade, Criatividade, Conceptualização, Avaliação, Decisão
Engenharia dos Métodos

Estudo do Posto de Trabalho

Divisão do trabalho  mais especialização

Recursos humanos de menor qualificação, tornando o recrutamento mais fácil e os
custos de mão-de-obra menores.

Os custos de formação são menores e o efeito da experiência no aumento da
produtividade é mais pronunciado.

Vantagens: em especial em situações de elevado volume de produção onde os
custos fixos unitários são tipicamente baixos e a percentagem do custo da mão-de-
obra é significativa.

A natureza e a extensão da divisão do trabalho é ditada pelo tipo de produção em
causa e pelas máquinas e equipamentos periféricos utilizados.
Engenharia dos Métodos
Um trabalho é o agregado de todas as tarefas que são solicitadas a um trabalhador.

O trabalho pode ser dividido em tarefas, elementos e micro - movimentos:

micro-movimento - pequena parcela de trabalho (movimentos básicos como
alcançar, posicionar, agarrar, largar)
elemento - composto por dois ou mais micro - movimentos e consiste numa
entidade mais completa como cortar, encher, transportar.

tarefa - agregado de elementos numa operação completa como ajustar, controlar,
monitorar.

trabalho - reunião de todas as tarefas que o trabalhador pode realizar, requer
normalmente capacidades físicas e intelectuais.

Objectivo: definir o melhor método de trabalho de acordo com constrangimentos
tecnológicos, humanos e sociais ditados pelas variáveis envolvidas.
Engenharia dos Métodos
O procedimento normal do estudo do método de trabalho consiste em registar,
avaliar e criticar sistematicamente o método corrente e tentar melhora-lo através de
princípios ergonómicos e de economia de movimentos.
Algumas formas de conseguir essa melhoria passam por:

• Eliminar movimentos desnecessários, indutores de fadiga e sem qualquer
benefício em termos de desempenho

• Combinar tarefas, sempre que dessa combinação resultar um maior
desempenho ou se estiver em causa aumentar o alargamento ou enriquecimento do
conteúdo do trabalho

• Aumentar a ergonomia do posto de trabalho, reduzindo a fadiga e
promovendo o bem estar físico e psicológico do operador

• Melhorar a implantação do posto de trabalho e melhorar a concepção de
ferramentas e equipamentos, tendo em conta a economia de movimentos, o
aumento da ergonomia, a garantia da fiabilidade do trabalho e, em última análise, o
desempenho geral do processo
Engenharia dos Métodos
Diagrama de operação (diagrama da mão direita e da mão esquerda)

Objectivo: apresentar uma operação com suficiente detalhe, com o enfoque nos
movimentos e esperas do operador, de forma que a operação possa ser analisada e
avaliada e que a melhoria possa ser promovida.

Aplicação prática apenas em situações de trabalho manual com um elevado nível de
repetição, permite:
- apresentar um diagnóstico da operação corrente
- facilitar a definição de novos métodos onde o trabalho equilibrado das duas mãos
seja atingido
- reduzir ou eliminar movimentos inúteis, difíceis e ineficazes

O resultado será um ciclo de trabalho mais suave, onde o tempo de desocupação e a
fadiga sejam minimizados.
Componente Ref:                                                               Gráf       Data:
Desenho Nº                                                                    ico
Operação:                         Parafusos   Uniões      Clips               nº


                                                                                       Alcançar        RE Usar         U
                                                                                       Apanhar         G      Largar   RL
                                                             360 mm                    Mover           M      Esperar D
                                                                                       Posicionar P           Segurar H
                                              operador
                     Unidades
                     montadas
Mão esquerda         Tempo (seg)                     Simbolos         Tempo (seg)                Mão direita
Alcançar união             1,0                       RE      RE        1,0          Alcançar clip do cabo
                                                     G        G
Posicionar união           1,2                       M        M        1,2           Posicionar clip
                                                     P        P
Segurar união             11,0                               RE        1,0          Alcançar 1º parafuso
                                                              G
                                                              M        1,2          Posicionar 1º parafuso
                                                              P
                                                              U        3,4          Apertar 1º parafuso
                                                             RE        1,0          Alcançar 2º parafuso
                                                              G
                                                             M         1,2          Posicionar 2º parafuso
                                                             P
                                                              U        3,4          Apertar 2º parafuso
Acondicionar montagem       1,1                      M                 0,9           Esperar
                                                     RL      UD
       Total              14,3                                               Total                     14,3
Tempo de ciclo 14,3 seg
1 montagem por ciclo
Engenharia dos Métodos
Diagrama homem / máquina

Representa a relação temporal entre o ciclo de trabalho do operador e o ciclo de
trabalho das máquinas do posto de trabalho, de forma a facilitar a análise e a
identificação de melhorias ao nível da eficiência e do equilíbrio desses ciclos.

Actualmente, a grande maioria das máquinas presentes nos sistemas de produção
não são nem totalmente automáticas, nem totalmente manuais, isto é, embora
exijam a presença do operador para operações de assistência, trabalham sozinhas
durante uma parte do ciclo de trabalho, deixando o operador desocupado.

A utilização desse tempo de desocupação para a realização de outras tarefas,
incluindo a assistência de uma segunda máquina aumenta a eficiência e a
produtividade do trabalho.
Engenharia dos Métodos
Relações homem – máquina

Através de um diagrama homem - máquina é possível analisar um posto de trabalho
composto por um operador e N máquinas.

No entanto, é difícil avaliar qual o número óptimo de máquinas que, para um
determinado ciclo de trabalho, devem ser associadas a cada operador.


Num posto de trabalho as relações homem - máquina podem ser de três tipos:

- serviço síncrono
- serviço aleatório
- combinação de serviço síncrono e aleatório


Frequentemente, o tempo de serviço é constante e conhecido, mas o tempo de
assistência do operador à máquina é aleatório.
Engenharia dos Métodos
Serviço síncrono

São conhecidos:
- os elementos de trabalho de assistência
- os elementos automáticos do ciclo da máquina
- os respectivos tempos

O posto de trabalho evolui como um sistema periódico, cujo comportamento se
repete no tempo. Num caso ideal, associar mais de uma máquina a um operador
pode resultar na situação onde ambos, o operador e a máquina, estão ocupados
durante todo o ciclo.

O número de máquinas, N, que pode ser associado ao operador é determinado
através da igualdade dos ciclos de trabalho do operador, Toperador, e das máquinas,
Tmáquina:
                                 Toperador = Tmáquina
Engenharia dos Métodos
Serviço síncrono

Isto é:

                             m  N  (  w)

m é o tempo de funcionamento automático da máquina
 é o tempo de serviço do operador por máquina
w é o tempo de deslocamento do operador de máquina para máquina

Assim, o número óptimo de máquinas a associar a um operador é dado por:


                                  m
                               N
                                  w
Engenharia dos Métodos

Exemplo

Se o tempo total de serviço do operador for de 1 min, o tempo de serviço automático
da máquina for de 4 min e o tempo de deslocamento for considerado desprezável, o
serviço síncrono implica a atribuição de 5 máquinas a cada operador.

                                Máquina 1
                                               A    B
                                Máquina 2


                                Máquina 3


                                Máquina 4


                                Máquina 5


                                Operador
                                               1    2    3    4    5    1    2    3    4       5   ...
                                                                                               Tempo
                                               A – Máquina em assistência
                                               B – Máquina em run-time (automático)
                                               1,...,i – Assistência do operador à máquina i
Engenharia dos Métodos
No exemplo anterior o cálculo do número de máquinas no posto de trabalho conduz
a um inteiro (solução óptima).
Contudo, em geral, esse cálculo não conduz a um número inteiro de máquinas.
Assim a solução óptima deverá ser encontrada num domínio de duas soluções
possíveis, N1 e N2:

                            m                       N2 = N1 + 1
                  N1  int    
                            w

Se dimensionarmos o posto de trabalho com N1 máquinas, o ciclo de trabalho é
ditado pelo ciclo das máquinas, ou seja, por ( + m) e o operador não está ocupado
durante todo o ciclo.
Recorrendo a N1 o custo unitário de produção, Cunit, pode ser calculado através da
seguinte expressão:

                          Custo _ do _ posto _ de _ trabalho _ por _ ciclo
                Cunit 
                          Número _ de _ peças _ realizadas _ por _ ciclo
Engenharia dos Métodos
Substituindo variáveis e supondo que em cada ciclo cada máquina realiza uma única
peça:
                                 HH    m   N1   m   HM
                       Cunit 
                                               N1

HH é o custo da hora homem
HM é o custo da hora máquina

Se dimensionarmos o posto de trabalho com N2 = N1 +1 máquinas, o ciclo de
trabalho é governado pelo ciclo de trabalho do operador, ou seja, por N2    w .

Recorrendo a N2 o custo esperado de produção, Cunit, pode ser calculado através da
seguinte expressão:
                        Cunit  HH   + w   N2    w   HM

O número de máquinas a considerar depende, claramente, de qual dos valores, N1
ou N2 , conduzir ao menor custo unitário por peça.
Engenharia dos Métodos
Exemplo
Um analista de métodos na empresa XYZ deseja verificar o número de máquinas
semi-automáticas a associar a cada operador tendo como objectivo a minimização do
custo por unidade de produção.
Um estudo detalhado revelou os seguintes dados:

Tempo de carregamento manual da máquina         =   3,4 min.
Tempo de descarregamento manual da máquina      =   2,6 min.
Tempo de inspecção manual da peça               =   1,6 min.
Tempo de deslocamento entre máquinas            =   0,1 min.
Tempo de operação automática                    =   13,8 min.
Custo da hora de trabalho manual                =   240 UM
Custo da hora de trabalho da máquina            =   360 UM

Quantas máquinas deverão ser associadas a cada operador e qual o custo da
unidade assim produzida, supondo que em cada ciclo cada máquina executa uma
peça?
Engenharia dos Métodos
Serviço aleatório
Sistemas onde não é possível saber quando é que uma máquina precisa de ser
assistida nem quanto tempo demora essa assistência.
Normalmente, os valores médios são conhecidos ou podem ser determinados e com
eles as leis das probabilidades são ferramentas úteis na determinação do número
óptimo de máquinas a associar a cada operador.

Tratam-se de situações onde não é possível prever qual o estado (em assistência ou
em trabalho automático) de uma máquina num dado instante, mas onde é possível
saber qual a probabilidade de nesse instante se verificar um determinado estado.

Os termos sucessivos da expansão binomial, (p+q)N, fornecem uma aproximação útil
da    probabilidade  de   0,1,2,3,...N  máquinas      necessitarem de   serviço
simultaneamente, considerando que cada máquina requer serviço do operador um
número aleatório de vezes

p probabilidade de estar a trabalhar
q probabilidade de necessitar desse serviço
Engenharia dos Métodos
Exemplo
Diversos tornos mecânicos podem ser operados por um trabalhador. Em termos
médios cada torno trabalha sem assistência 60% do tempo total e necessita de
serviço do operador 40% do tempo total.

Nestas condições os valores de p e q são respectivamente 60% e 40% e pode ser
estimado o número óptimo de máquinas no posto de trabalho (admitindo w = 0).

                                  p  q 0.6  0.4
                             N                   2.5
                                    q      0.4

O número óptimo de máquinas é de 2,5
devem ser analisadas duas situações N1 = 2 e N2 = 3


Analisando primeiro N2=3, vem:

                        (p + q)3 = p3 +3p2q +3pq2 + q3
                     1.00 = 0.216 + 0.432 + 0.288 + 0.064
Engenharia dos Métodos
Probabilidade de existirem 0 máquinas em assistência é de 21,6% e a este estado
não corresponde qualquer desocupação das máquinas.
Probabilidade de existirem 2 máquinas a necessitarem de assistência é de 28,8%.
Como o operador apenas pode assistir uma máquina de cada vez, vão existir horas
de trabalho - máquina perdidas.
Num dia de trabalho de 8 horas são em média perdidas 2,304 h.

A tabela seguinte resume, para N2 = 3, todos os estados possíveis do sistema e
respectivas horas de trabalho-máquina perdidas por dia de trabalho, que em
percentagem representam 13,9% do tempo disponível:

                 Nº de máquinas   Probabilidade   Horas máquina perdidas por
                 em assistência                   dia de trabalho
                 0                0.216           0
                 1                0.432           0
                 2                0.288           2.304   = (0.288 X 8)
                 3                0.064           1.024   = (0.064 X 8 X 2)
                                 1               3.328
Engenharia dos Métodos
Para N1=2, situação que conduz a menor tempo de inactividade das máquinas.
No entanto, mais uma vez o dimensionamento óptimo do posto de trabalho deve
considerar critérios económicos e a solução óptima deverá ser aquela que garantir
um menor custo por peça. O custo unitário é, neste caso, dado por:

                               Custo_do_posto_de_trabalho_por_hora
                    C unit 
                                    Número_de_pecas_por_hora

Ou seja

                                       HH  N  HM
                      C unit 
                                 Número_de_pecas_por_hora
Engenharia dos Métodos
Exemplo
Na empresa XYZ um operador trabalha com três máquinas iguais onde é produzido
um determinado tipo de peças. O número de vezes que cada uma está parada por
dia por falta de assistência do operador é aleatório.

Um estudo de tempos revelou que, em média, a máquina opera 60% do tempo sem
assistência do operador e requer a presença do operador 40% do tempo, embora em
intervalos de tempo irregulares. Esta disposição resulta na perda de cerca de 14%
do tempo máquina devido à interferência das máquinas, situação que ocorre sempre
que 2 máquinas necessitam em simultâneo da assistência do operador.

Se a hora máquina for de 2000 UM e a hora homem for de 1200 UM, qual o número
óptimo de máquinas (do ponto de vista da minimização do custo unitário da peça
produzida) que devem ser associadas ao operador?

				
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