É preciso que a distribuição espacial de trabalhadores, equipamentos e insumos seja pensada de forma a maximizar a eficácia, otimizar o fluxo de pessoas e materiais, bem como reduzir perdas (de tempo ou de recursos).
Nesse sentido, a tecnologia é uma importante aliada na configuração de um layout fabril otimizado. Soluções de planejamento e gestão auxiliam os gestores na criação de um arranjo que permita impulsionar a produtividade, diminuir custos e aumentar a segurança.
Acompanhe este artigo e descubra como os layouts podem servir como diferencial para a sua empresa. Boa leitura!
Layout fabril funcional: entenda o conceito
Layout fabril funcional é a forma como os recursos (humanos e materiais) são organizados no espaço. O que se busca é uma combinação que traga funcionalidade e eficiência para as operações da empresa.
Na prática, um layout fabril funcional deve estar pautado na flexibilidade, principalmente em tempos de Indústria 4.0. Uma distribuição dinâmica permite realizar mudanças e adaptações conforme a demanda e, assim, garantir mais agilidade e fluidez nas rotinas da fábrica.
O processo de como fazer um desenho de layout fabril também deve levar em consideração a sequência ideal das atividades. O objetivo é reduzir deslocamentos desnecessários de pessoas ou materiais entre os equipamentos.
4 tipos de layout fabril
A organização do layout fabril tem duas finalidades: reduzir perdas de tempo causadas pelo mau arranjo dos equipamentos e otimizar resultados. Também pode-se conseguir com isso uma melhor gestão visual e impactar positivamente na qualidade do produto, dentre outros benefícios.
Planejar como os equipamentos estarão organizados antes mesmo da aquisição é fundamental, porque, muitas vezes, não será possível mudar de ideia ao longo do processo. Algumas máquinas necessitam de instalações bastante específicas, que carecem de modificações estruturais.
Para uma organização eficaz, é necessário levar em conta as necessidades específicas de cada empresa (processo de fabricação, sequência de atividades, armazenamento etc.) e também a influência do layout fabril no bem-estar do trabalhador.
Existem alguns modelos que podem servir como base ou inspiração, veja:
Layout linear
É o modo de produção clássico. Ideal para empresas que trabalham com somente um tipo de produto ou com pouca variedade de SKUs (tipos de produtos). Neste tipo de layout fabril, os equipamentos são fixos e os produtos é que se movimentam pela planta fabril.
Não há muita flexibilidade, já que não existe a possibilidade de mudar a disposição das máquinas. Isso é bom para empresas que atuam com produção em larga escala e também permite a fácil automatização de processos.
Também existem desvantagens: por conta do layout fixo, uma etapa depende, necessariamente, da outra. Portanto, se algum dos pontos está mais lento, ou até mesmo parado, todos os seguintes serão afetados, conforme a teoria das restrições.
Layout funcional
Este layout fabril agrupa equipamentos por função. Isso quer dizer que em cada setor estarão as máquinas destinadas a tarefas semelhantes, independentemente de qual produto esteja sendo produzido.
Por exemplo: todos os itens que necessitam de pintura devem ser levados para um setor dedicado somente a este tipo de serviço, onde estão localizadas as máquinas e os profissionais destinados a executá-lo.
A vantagem é que isso oferece uma maior flexibilidade à produção, pois não se aplica uma lógica linear. Outro benefício é a centralização de profissionais de uma mesma área de atuação, o que promove uma maior troca de conhecimentos.
Por outro lado, essa divisão setorial pode prejudicar a comunicação com outras áreas da empresa. Em última instância, pode acarretar falhas na execução das tarefas.
Layout em grupo/celular
Agrupa todos os equipamentos necessários para a fabricação de um produto em um mesmo local. Pode ser entendido como uma combinação entre os modelos linear e funcional.
Trabalhar com este layout fabril é vantajoso porque diminui as distâncias percorridas dentro da fábrica e torna a execução de tarefas mais veloz. Outra vantagem é a flexibilidade, já que a mesma célula pode produzir diferentes itens. Ou seja, combina-se a velocidade da produção em escala com a maleabilidade da fabricação setorizada.
A desvantagem fica por conta da dificuldade de redesenho do layout fabril, caso seja necessário.
Layout posicional
É um tipo de layout fabril escolhido para a montagem de grandes produtos, como aviões ou barcos. Nele, quem circula são as máquinas e as pessoas e não o produto, que se mantém imóvel.
Apesar de ocupar muito espaço e exigir excelente nível de organização de tarefas, é ainda a melhor e mais vantajosa forma de montagem de grande porte. Isso porque permite a realização de diferentes atividades em um único ambiente.
Por outro lado, a organização desses processos pode ser altamente complexa.
Impactos do layout fabril na produtividade
A maneira como estão dispostos equipamentos, bancadas de trabalho, matéria-prima e até mesmo banheiros e corredores faz toda a diferença. Principalmente em produções em grande escala, nas quais a perda de um segundo sequer pode significar horas de atraso no final da linha.
Nesse sentido, o layout fabril deve ser pensado de acordo com a movimentação das mercadorias, produtos e trabalhadores dentro do espaço. Do abastecimento à expedição, a distribuição espacial é fundamental para a produtividade da fábrica e para o seu rendimento.
Por isso, é interessante que o layout seja enxuto e que o deslocamento de cada profissional seja mínimo, de modo a economizar o máximo de tempo possível.
Isso inclui medidas como:
- Setorização e aproximação de processo similares;
- Organização da fábrica de acordo com o tipo de maquinário;
- Eliminação de equipamentos não essenciais;
- Sinalização adequada;
- Foco no conforto do ambiente de trabalho (limpeza, climatização etc.).
Todos esses fatores ajudam a evitar a ineficiência, a baixa produtividade, o retrabalho e a ocorrência de erros, além de reduzir custos e desperdícios.
Por mais que essas mudanças possam parecer simples à primeira vista, com o passar do tempo os benefícios se acumulam, podendo trazer resultados expressivos à empresa, como:
- Melhora na gestão do estoque;
- Redução do deslocamento de materiais e pessoas;
- Uso o espaço de forma mais racional;
- Supervisão facilitada dos processos;
- Aumento da qualidade.
Para que se mantenha eficiente e continue a impactar positivamente a produtividade da empresa, o layout fabril deve ser revisto periodicamente, sobretudo quando há novos investimentos ou quando ocorre um aumento nos níveis de demanda e de produção.
Nesses casos, é preciso que todo o processo seja reavaliado para assegurar que a infraestrutura esteja adequada à nova realidade e consiga promover bons resultados.
Sobretudo em empresas com baixo nível de automatização, é necessário também considerar a influência do layout fabril no bem-estar do trabalhador, como a segurança na execução das tarefas e circulação otimizada.
Como montar um layout fabril funcional? 9 passos
Analisar as necessidades de cada fábrica para criar o melhor layout possível é um processo que deve ser guiado por algumas diretrizes básicas. Elas podem ser abordadas nos seguintes passos:
1. Entenda o fluxo dos processos produtivos
O planejamento de como fazer layout fabril começa com a compreensão dos fluxos produtivos dentro da fábrica. Isso significa que é preciso mapear elementos como a movimentação de materiais, as distâncias percorridas pelos trabalhadores, o tempo de uso e ocioso dos equipamentos etc.
É a partir desse acompanhamento que é possível projetar um layout fabril com um fluxo mais racional, isto é, que possua menos paradas, menores deslocamentos e melhores condições de trabalho. Tudo isso impacta na produtividade e na redução de custos.
2. Faça a coleta e a documentação de informações quantitativas
Um estudo aprofundado de layout fabril geralmente é guiado por fases. Quando a fábrica ainda não foi montada (pré-operacional), essa análise é feita por suposições e simulações. Já quando a fábrica está estruturada e precisa haver um rearranjo, além do auxílio de ferramentas de simulação, a análise é feita também por observação.
Esse estudo inicial é feito principalmente por meio de acompanhamento e observação. Nesse momento, são coletados dados como:
- Produtos produzidos;
- Ordenamento das tarefas;
- Tempo de execução de cada atividade;
- Informações sobre equipamentos (novos ou antigos, qual a ocupação, se trabalham de forma plena ou instável, se a produção para com frequência por conta de manutenção etc).
Em um segundo momento, é feita a busca por informações relacionadas ao fluxo de atividades:
- Quantas peças são produzidas;
- Quantas apresentam defeito;
- Como funciona o fluxo de refações/retrabalhos;
- Qual é o potencial produtivo esperado e alcançado.
Na terceira etapa, já é possível chegar a algumas conclusões e propor mudanças não só para o layout fabril, mas para o fluxo de trabalho como um todo.
Dessa forma, deve-se obter o mapeamento completo do processo, de maneira que várias equipes sejam envolvidas: engenharia, produção, logística, qualidade, manutenção e segurança do trabalho.
3. Aposte no uso de modelos digitais
Para a definição de um layout fabril otimizado, o conceito de fábricas inteligentes é muito importante. Ele abrange inovações capazes de tornar a coleta de informações mais precisa e embasada em dados reais e seguros.
Uma das possibilidades é o uso de modelos digitais de equipamentos ou processos, que simulam atividades reais da fábrica com exatidão. Com isso, é possível fazer a projeção de cenários e antecipar problemas na planta.
Um exemplo é o uso dos gêmeos digitais, representações virtuais de um produto ou processo. A partir de modelos digitais avançados, este recurso reproduz fielmente as características e comportamentos reais dos sistemas que serão testados.
Isso permite uma simulação precisa do comportamento do produto ou processo em diferentes condições.
Esses simuladores podem ser integrados a outras tecnologias, como Big Data e IIoT, para facilitar a coleta e análise de informações e promover, de fato, a digitalização do chão de fábrica.
4. Tenha atenção ao bem-estar e às normas de segurança
Estar em conformidade com a Lei deve ser a premissa de qualquer empresa e também precisa estar contemplada no desenho do layout fabril.
A segurança dos colaboradores em relação ao maquinário está disposta na NR-12 (Norma Regulamentadora Número 12). O documento detalha requisitos mínimos sobre alguns aspectos, como:
- Área de circulação de pessoas;
- Armazenamento de materiais;
- Distância entre máquinas;
- Movimentação aérea de materiais;
- Segurança geral do layout fabril.
Já a NR-10 também dispõe sobre a segurança dos colaboradores e estabelece os procedimentos seguros para a realização de atividades elétricas. Os principais objetivos dessa normativa são prevenir acidentes e garantir a integridade física dos profissionais que lidam com eletricidade.
Dentre os principais pontos abordados pela NR-10, estão:
- Requisitos para implementação de instalações elétricas;
- Medidas de controle, como desenergização e bloqueio;
- Requisitos para proteção de incêndios;
- Orientações sobre a documentação técnica necessária para as instalações elétricas.
Cumprir essas normas é estar em acordo com os requisitos básicos para segurança do trabalho, evitando acidentes e promovendo saúde para os colaboradores.
5. Dê preferência por equipamentos que permitam a personalização
Ao escolher determinados equipamentos, é importante considerar que os produtos podem mudar, e o maquinário precisa acompanhar essas modificações.
Layouts restritos a um só modo de produção podem engessar a criatividade das equipes em relação aos produtos e impedir o avanço da empresa como um todo. Por isso, deve-se optar por equipamentos que tenham mais funcionalidades e pensar em desenhos que permitam adaptações.
Assim, é possível até aplicar a customização em massa, ou seja, a personalização de bens ou serviços em larga escala considerando as necessidades específicas dos clientes, o que só é possível apenas com um layout flexível.
6. Analise a possibilidade da simulação dos processos produtivos
A escolha por um determinado layout fabril ou outro não é uma fórmula pronta. Ela vai depender das especificidades de cada ambiente, quantidade de produtos, variedade, tamanho, natureza, entre outros.
Sendo assim, é preciso analisar, pesquisar, coletar dados, elaborar hipóteses e efetuar simulações até chegar ao layout ideal.
Como vimos, a simulação de processos industriais, assim como a obtenção de um “gêmeo digital”, é um dos avanços que podem auxiliar na definição do melhor layout fabril e no consequente aumento da produtividade e da eficiência no chão de fábrica.
7. Invista em sistemas para gestão da informação
Por meio de sistemas especializados de gestão da informação, é possível realizar a coleta de dados e utilizá-los de maneira estratégica no controle e melhoria de processos.
Ao serem integrados a outras ferramentas, esses softwares facilitam a identificação de problemas e gargalos, bem como o acompanhamento dos principais indicadores de controle e performance (KPIs) da empresa.
Assim, por meio da gestão da informação, falhas e deficiências na produtividade tornam-se mais visíveis, o que colabora para a busca rápida de soluções.
8. Defina KPIs para monitoramento
Os indicadores-chave de desempenho são fundamentais para o monitoramento de atividades e para fornecer informações fidedignas para embasar a tomada de decisões.
Os KPIs (key performance indicators, ou indicadores-chave de desempenho) devem ser definidos de acordo com a necessidade e os objetivos de cada empresa em cada momento. Eles podem medir:
- Eficiência (tempo ocioso, tempo produtivo, quantidade produzida x tempo etc.);
- Custo (tempo de processamento, tempo de atravessamento, tempo de agregação de valor, quantidade de material utilizado etc.);
- Qualidade (retrabalho, inconformidades, variabilidade etc.).
9. Planeje os próximos passos
Um bom layout fabril é aquele capaz de prever o avanço tecnológico. Por mais que os equipamentos adquiridos no início do projeto não sejam os mais modernos, planejar quais serão os passos seguintes é essencial para evitar gastos desnecessários.
Ao realizar um planejamento, o ideal é projetar como a fábrica será daqui a alguns anos, para contemplar a base necessária para receber novos equipamentos, a introdução processos/serviços ou a ampliação da equipe.
Nesse sentido, a influência do layout fabril no bem-estar do trabalhador também deve ser levada em consideração. Se a empresa projeta a expansão do número de profissionais no chão de fábrica, é imperativo estudar os impactos nos fluxos de trabalho, na segurança e, consequentemente, no desenho do layout.
Vale a pena internalizar o desenvolvimento do layout fabril?
Há vários aspectos importantes sobre o layout fabril que podem interferir na produtividade e na eficiência de uma linha de produção. E é por ser tão complexo que muitas empresas optam por contratar parceiros para a realização de partes do produto, como os componentes eletrônicos, por exemplo.
Empresas assim possuem fábricas prontas para lidar com as mais diferentes demandas, de modo a contemplar todos os aspectos necessários para a maior eficiência das operações.
Tal serviço pode ser contratado para a execução de grandes e pequenas demandas, mas é especialmente solicitado na montagem de protótipos. Afinal, muitas vezes não é possível – e sequer vantajoso – adaptar todo o layout fabril para a execução de poucas peças para testes.
Para esse tipo de serviço, o ideal é contar com a parceria de uma Contract Manufacturing (CM) especializada em montagem de protótipos, que oferecem todas as instruções e coordenadas, inclusive para a adaptação do produto.
Simulando processos industriais com o LabFaber
O LabFaber é uma plataforma criada pela Fundação CERTI para o desenvolvimento, experimentação, disseminação e capacitação para a transformação digital da indústria e com foco no desenvolvimento e na competitividade das empresas.
Elaborado em parceria com o Governo Federal, o laboratório-fábrica conta com instalações inteligentes capazes de integrar sistemas ciberfísicos para simular com detalhes uma instalação fabril real. Tudo monitorado por meio de sensores para reproduzir as condições de operação e amparado por metodologias e indicadores.
Esses modelos digitais permitem atuar como se estivéssemos em um grande laboratório, garantindo previsibilidade e fornecendo dados de forma segura. Isso favorece a capacitação de gestores no sentido de preverem os efeitos de possíveis alterações possíveis no layout fabril.
Entre as principais vantagens competitivas que o LabFaber pode fornecer à indústria, destacam-se:
- Otimização de recursos: identificação com antecedência do orçamento necessário para implementar um projeto;
- Aumento da produtividade: o modelo digital torna mais claros os potenciais riscos e permite reduzir falhas e desperdícios nos processos;
- Redução de interrupções: esclarece sobre a performance e a capacidade de rendimento da fábrica, e como evitar interrupções.
- Planejamento a longo prazo: otimiza os impactos de mudanças na planta;
- Inovação inteligente: para aprimorar produtos sem a necessidade de testes de mercado.
- Automatização de ações: ajuda a economizar gastos com a mão de obra humana.
Com o LabFaber, a CERTI busca proporcionar um ambiente ideal para a implementação dos simuladores de produção, oferecendo uma solução completa para empresas dos mais variados segmentos.
Quer saber mais sobre a solução? Então acesse o e-book LabFaber: Plataforma de desenvolvimento, domínio, prática e difusão das tecnologias centrais da indústria 4.0 e saiba como o laboratório-fábrica da CERTI pode auxiliar a sua empresa!
