A manufatura celular é caracterizada pelo grupamento de uma ou mais máquinas ligadas pela movimentação conjunta de materiais, sob o controle de uma célula centralizadora, com o objetivo de atender as necessidades de fabricação de uma família de peças (Burbidge 1989, Grznar, 1997). As peças são agrupadas em famílias dependendo de certas características, como similaridade da geometria das mesmas ou dos processos de fabricação (WEMMERLOV e JOHNSON, 1997; OLORUNNIWO & GODWIN, 2002).
(Fonte: Artigo - Otimização do fluxo de materiais através da manufatura celular)
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Conceitos Gerais
O problema de formação de células tem sido objeto de inúmeras pesquisas devido a sua relevância no desenho dos sistemas de manufatura capazes de conferir maior flexibilidade de resposta às exigências dos clientes. A formação de células é uma das principais etapas no desenho e implementação de um sistema de manufatura celular, no qual a arquitetura dos sistemas de produção direciona os indicadores de desempenho dos sistemas produtivos, em termos de qualidade, flexibilidade, volume, custos de produção, confiabilidade e velocidade de entrega. O problema de formação de células envolve o agrupamento de peças em famílias de peças e o agrupamento de máquinas em células de manufatura, de modo que as peças com necessidades de processamento similares possam ser completamente manufaturadas na mesma célula.
Dois sistemas básicos podem ser utilizados para organizar a produção: o sistema de produção por produto e o sistema de produção por processo. Nos sistemas de produção cuja arquitetura privilegia a organização por produto, as máquinas são dispostas em linhas de produção dedicadas à fabricação de produtos específicos. Essa forma de organizar a produção apresenta certas vantagens, como o baixo custo de movimentação de materiais, pequenos níveis de estoque de produtos em processo e elevado grau de controle das atividades de produção. Embora apresente elevadas taxas de produção, esse sistema é pouco flexível, não permitindo a obtenção de vantagens referentes à economia de variedade (XAMBRE & VILARINHO, 2003).
Nos sistemas de produção organizados por processo, as máquinas com a mesma funcionalidade são agrupadas em departamentos, de modo a facilitar o deslocamento das peças que necessitam de processamento em mais de um tipo de máquina. Esse modo de organizar a produção é relativamente flexível, além de favorecer uma alta taxa de utilização dos recursos. A organização por processo induz o sistema de produção a ter elevados níveis de estoque de produtos em processo, elevados níveis de movimentação de materiais, além de dificultar as tarefas de controle da produção (op. cit.).
Os sistemas produtivos nos quais a arquitetura é organizada através de células de manufatura são atualmente uma das principais estratégias de produção utilizadas pelas organizações, conseguindo somar as vantagens dos sistemas de produção orientados por produto e por processo. A manufatura celular quebra o paradigma de que não é possível obter simultaneamente vantagens de economia de variedade e médias taxas de produção.
A manufatura celular (MC) é caracterizada pelo grupamento de uma ou mais máquinas ligadas pela movimentação conjunta de materiais, sob o controle de uma célula centralizadora, com o objetivo de atender as necessidades de fabricação de uma família de peças (Burbidge 1989, Grznar, 1997). As peças são agrupadas em famílias dependendo de certas características, como similaridade da geometria das mesmas ou dos processos de fabricação (WEMMERLOV e JOHNSON, 1997; OLORUNNIWO & GODWIN, 2002). Essa definição de manufatura celular enfatiza sobretudo o sentido de configuração conceitual de hardware, além do objetivo geral de um sistema de manufatura celular automatizado (CHEN et al., 2001). Essa definição coloca ainda uma ênfase muito acentuada na questão do problema de como fazer o agrupamento de máquinas e na formação de células, tratando de maneira muito simplificada o problema da integração entre tempo, espaço e informação na definição do sistema de manufatura celular (Yauch & STEUDEL, 2002). Uma definição mais abrangente para células de manufatura envolvendo a conexão entre tempo, espaço e informação é proposta por Hyer e Brown (1999). Esses autores definem células de manufatura como um problema de agrupar máquinas e peças de uma família de produtos com processos similares através da criação de um fluxo de trabalho no qual as tarefas e os operários que as executam estão perfeitamente conectados através dos elementos de ligação tempo, espaço e informação. Essa definição permite explicitar mais enfaticamente a ligação entre pessoas, tarefas, fluxo de informação e fluxo de materiais com a célula de manufatura. Assim, a introdução do elemento de ligação "tempo" na definição acima tem o papel de minimizar a transferência e os tempos de espera entre tarefas seqüencialmente dependentes. O elemento de ligação "espaço" permite que todas as tarefas sejam executadas levando-se em consideração a proximidade entre as células, com o objetivo de minimizar os tempos de deslocamento, que não agregam valor ao produto. Finalmente, o elemento de ligação "informação" permite que as pessoas e as máquinas responsáveis pela execução das atividades nas células tenham acesso completo à informação sobre a disposição das tarefas (jobs) nas células. A definição proposta por Hyer e Brown (op. cit.) permite que o processo de conversão de um dado sistema de produção para o sistema de manufatura celular seja dividido nas seguintes etapas (Yauch et al. Op. cit.):
- Formação: refere-se à criação conceitual das células, a qual é feita através da análise da matriz máquina-peça, e a subseqüente divisão em famílias de peças, cuja similaridade permite a produção das mesmas em grupo de máquinas;
- Desenho da célula: refere-se à determinação dos parâmetros operacionais da célula, incluindo, entre outros, tamanho do lote, número de operadores e layout da célula;
- Implementação: refere-se ao processo de colocar em operação as modificações sugeridas durante o processo de formação de células;
- Operação: refere-se ao funcionamento diário das células.
Qualquer que seja o conceito adotado, a avaliação da performance do sistema de manufatura celular necessita ser avaliada a fim de permitir a mensuração dos ganhos tangíveis e intangíveis obtidos com esse sistema. A avaliação consiste em analisar periodicamente o desempenho do sistema de células através de indicadores e metas previamente estabelecidos.
Os dois principais indicadores utilizados para avaliar a performance do sistema de MC são baseados em indicadores físicos e sociais. Os indicadores físicos procuram mensurar a performance do sistema de MC através da eficiência no desenho do layout, isto é, da similaridade entre peças e processos de manufatura obtidos através do reordenamento das operações e agrupamento de peças em famílias (Hassan, 1995; CHING et al., 1999); da redução no tempo de setup, da redução do estoque de produtos em processo, da redução na taxa de retrabalho, através do aumento na taxa de ocupação das máquinas, alem dos potenciais ganhos na velocidade de produção e confiabilidade na entrega dos produtos (Selim et al., 1998; Kannan & Palocsay, 1999).
A performance obtida na implementação de um sistema de manufatura celular também tem sido analisada do ponto de vista social, isto é, do processo de aprendizagem, fatores culturais e das mudanças sociais que ocorrem na empresa. Yauch e Steudel (2002), através de dois estudos de caso exploratórios, mostram como a cultura organizacional impacta o processo de implementação de um sistema de manufatura celular. Eles identificaram os seguintes fatores culturais que impactam o processo de conversão para manufatura celular em pequenas empresas: sistema organizacional fraco, transferência de responsabilidade, falta de respeito mútuo e confiança, complacência, fronteiras rígidas entre os grupos, foco no cliente externo, excesso de ênfase em atividades rotineiras e crise de mobilidade.
(Fonte: Artigo - Otimização do fluxo de materiais através da manufatura celular)
