Kapittel 4: Data og metode
4.4. Operasjonaliseringer av variablene
4.4.2 Operasjonaliseringer av de uavhengige variablene
O mercado está se tornando mais competitivo. Esta competitividade, de acordo com Rheault et al. (1995), pode ser representada por alta variação na demanda; demanda total ou parcialmente estocástica; frequentes mudanças no conjunto de produtos; alta variação no tamanho do lote de produção; alta variação nos tempos de processamento; alta variação nos tempos de preparação de ferramental e sequências de produção variáveis.
Segundo Montreuil et al. (1999), quando o tradicional arranjo físico funcional é implementado em um ambiente de instabilidade, este permite dar grande flexibilidade a produção, porém sofre com algumas desvantagens, tais como longos deslocamentos, longas esperas em fila e longos tempos de trocas de ferramental.
Enfim, os arranjos físicos tradicionais já não atendem aos novos requisitos de mercado e por isso novos tipos de arranjos físicos têm surgido na literatura, tais como arranjo físico modular, arranjo físico
fractal e arranjo físico distribuído. Em particular, este trabalho vai focar apenas neste último, ou seja, no arranjo físico distribuído.
Montreuil et al. (1991), Drolet (1989) e Benjaafar & Sheikhzadeh (2000), propõem espalhar as máquinas no chão de fábrica para satisfazer as condições não alcançadas pelo arranjo físico funcional. Ao realizar o espalhamento das máquinas, o arranjo físico é então denominado de arranjo físico distribuído.
As Figuras 2.6, 2.7 e 2.8 mostram três exemplos de arranjos físicos: funcional, celular e distribuído, respectivamente. Note que no arranjo físico funcional, as máquinas ficam concentradas em certas áreas no chão de fábrica. Já no arranjo físico celular, as máquinas são agrupadas de acordo com as operações das peças. E por fim, no arranjo físico distribuído, as máquinas são espalhadas no chão de fábrica.
Figura 2.6 - Exemplo de um arranjo físico funcional (Fonte: Benjaafar & Sheikhzadeh, 1996)
Figura 2.8 - Exemplo de um arranjo físico distribuído (Fonte:Benjaafar & Sheikhzadeh, 1996)
Existem também vários tipos de arranjos físicos distribuídos. Dependendo da maneira de como é feito o espalhamento de máquinas no chão de fábrica, um arranjo físico distribuído pode, então, receber nomes diferentes, conforme apresentados a seguir:• Arranjo físico aleatoriamente distribuído: as máquinas são selecionadas aleatoriamente e, então, espalhadas no chão de fábrica;
• Arranjo físico parcialmente distribuído: dois ou três grupos do mesmo tipo de máquina são formados e alocados no chão de fábrica;
• Arranjo físico maximamente distribuído: as máquinas de mesmo tipo são alocadas nas posições mais distantes umas das outras. A equação Minmax (minimizar a maior distância entre os diferentes tipos de máquinas), de Francis & White (1974), ajuda a obter um bom espalhamento de máquinas no chão de fábrica.
É importante também apresentar, com detalhes, como um arranjo físico distribuído trabalha, o que naturalmente influencia na forma de definir a estrutura lógica do modelo de simulação em computador. Considere o exemplo mostrado na Figura 2.9. Esta figura apresenta a vista superior de uma fábrica fictícia. Os números representam os tipos de máquinas e, portanto, existem três réplicas da máquina tipo 1, quatro máquinas tipo 2, e assim por diante. Note que os diferentes tipos de máquinas estão espalhadas no chão de fábrica.
A ideia no arranjo físico distribuído é poder encadear as operações para processar uma determinada peça, ou seja, identificar as máquinas que farão parte do processamento do lote da peça e não permitir mais que nenhum outro tipo de peça utilize essas máquinas até que o lote termine de receber todo o processamento. Esta separação do conjunto de máquinas que fazem parte do encadeamento da peça é denominada de célula virtual.
Figura 2.9 - Vista superior de um arranjo físico distribuído (Fonte: autor)
Considere um exemplo em que o arranjo físico distribuído, representado pela Figura 2.9, deva produzir uma determinada peça, denominada X, cujas operações sejam 1 4 5. O passo seguinte é formar células virtuais que sejam constituídas por essas máquinas (ou seja, máquinas 1, 4 e 5). Note que existem várias réplicas de cada tipo de máquina requisitada pela peça X e, portanto, também muitas possibilidades para se formar células virtuais, como ilustradas na Figura 2.10.
Figura 2.10 - Alguns exemplos de possíveis células virtuais a serem formadas para a produção
da peça requisitada (Fonte: autor)
Como existem várias possibilidades para se formar células virtuais, recomenda-se escolher sempre aquela onde as réplicas estejam posicionadas de forma que a soma das distâncias das máquinas seja a menor possível. Portanto, de acordo com o exemplo, considerando que todas as máquinas estejam livres, a possibilidade mostrada no canto superior esquerdo é a melhor porque a distância é de apenas duas unidades de distância. Se alguma máquina da célula virtual estiver ocupada, simplesmente o lote nem chega no chão de fábrica.
Assim que o lote de peças X chega na célula virtual escolhida, todo lote é processado nela até que todas as operações sejam realizadas. Durante o processamento deste lote, nenhuma máquina deve ser usada para processar outro tipo de peça.
Mas o mais importante em trabalhar com células virtuais é poder “quebrar” lotes grandes em lotes pequenos (se possível unitário). A Figura 2.11 mostra duas alternativas possíveis a serem adotadas numa fábrica para a produção de um determinado tipo de peça, cujo tamanho do lote é de 4 unidades. Além disso, essa peça deve ser submetida a três operações. O exemplo, ilustrado na parte superior dessa Figura 2.11, mostra a produção em lotes, típica em um tradicional arranjo físico funcional. Já o exemplo, ilustrado na parte inferior da Figura 2.11, mostra a “quebra” do lote de 4 unidades em lotes menores. No caso do exemplo, o lote menor representado é de apenas 1 unidade. Note que o tempo total de produção do lote de peça reduz bastante no segundo caso. Esta segunda forma de trabalho é justamente como arranjos físicos celulares (os tradicionais) trabalham. Portanto, a ideia de formar células virtuais (em arranjos físicos distribuídos) é poder formar vários arranjos físicos celulares e incorporar a forma de trabalho destes.