Dissertação apresentada para obtenção parcial do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de Especialização de Informática Industrial), na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação Prof. Doutor José A. Soeiro Ferreira

A concorrência nos mercados mundiais impõe a necessidade de aumento da eficiência das empresas que desejam assumir posições de liderança nos segmentos em que atuam. Neste ínterim, o balanceamento de linha de montagem assume papel fundamental ao permitir a eficiente utilização dos recursos produtivos visando à realização dos objetivos estratégicos. Esta dissertação aborda o balanceamento de linhas de montagem uni-modelo e mistas. Primeiramente, objetiva-se amenizar os impactos causados pela introdução de novos produtos em linhas de produção. Apoiada na integração da ferramenta Delphi a uma nova heurística de balanceamento uni-modelo, a sistemática foi aplicada em uma empresa de produção puxada com lote unitário de fabricação cuja linha de montagem é sujeita à introdução de novos produtos. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios em comparação à tradicional heurística de balanceamento de linha de montagem. Na sequência, objetivou-se atenuar as restrições de capacidade produtiva nas estações de trabalho de linhas de montagem mistas sujeitas a diversos mix de produtos, com a finalidade de incrementar a eficiência e capacidade produtiva da linha. O incremento da capacidade produtiva, a redução do ciclo de fabricação, o aumento da eficiência de balanceamento foram considerados satisfatórios na aplicação da heurística em uma linha de montagem mista que produz 7 modelos de produtos. / Companies aiming to assume leadership positions are required to increase their effectiveness due to competitive global markets. Thus, assembly line balancing plays a critical role in the efficient utilization of productive resources for achieving strategic goals. This dissertation focuses on the balancing of both single and mixed model assembly lines. The first goal is to mitigate impacts derived from the introduction of new products into the assembly line by associating the Delphi method with a new single-model balancing heuristic; such an approach was applied to a new product in a one-piece flow, pulled production company. Results were taken as satisfactory when compared with a traditional assembly line balancing heuristic. Next, we intended to attenuate capacity restrictions in workstations of assembly lines exposed to several combinations of products with the purpose of increasing the assembly line efficiency. The results were considered satisfactory, when aspects of production capacity, manufacturing cycle time and assembly line balancing were evaluated in a mixed assembly line with seven different products.

Diante dos desafios impostos pelo sistema econômico, características dos mercados e exigências dos clientes, as empresas são forçadas a operar com lotes de produção cada vez menores, dificultando a gestão de operações e a otimização dos sistemas produtivos. Desse modo, intensifica-se nos meios corporativos e acadêmicos a busca por abordagens que possibilitem a criação de diferenciais competitivos de mercado, sendo esta a justificativa prática deste trabalho, que propõe uma sistemática integrada para alocação, sequenciamento e balanceamento de lotes em um horizonte de programação em múltiplas linhas de produção em um sistema multiproduto com operadores polivalentes. A sistemática proposta foi dividida em três fases. A primeira fase utiliza um algoritmo genético multiobjetivo com o intuito de determinar a linha de produção em que cada lote será produzido. A segunda fase é responsável pelo sequenciamento dos lotes produtivos e se apoia em uma alteração da regra Apparent Tardiness Cost (ATC). Na terceira fase utilizou-se o método Ranked Positional Weight (RPW) para balancear a distribuição das tarefas entre os operadores polivalentes de cada linha de produção, respeitando a precedência das tarefas. A sistemática foi aplicada em dados reais do segmento têxtil, aprimorando os indicadores produtivos e de entrega e conferindo maior flexibilidade ao processo frente à demanda sazonal. / Faced with the challenges imposed by the economic system, characteristic of the markets and requirements of the customers, the companies are forced to operate with smaller production batches, making it difficult to manage operations and optimization of the production systems. In this way, the search for improvements that allow the creation of competitive differentials of market is intensified in the corporate and academic circles. This is the practical justification for this work, which proposes an integrated systematics for the allocation, sequencing and balancing of batches in a horizon of programming in multiple production lines in a multiproduct system with multipurpose operators. The systematic proposal was divided into three phases. The first phase uses a multiobjective genetic algorithm with intention to determine the production line in which each batch will be produced. The second phase is responsible for the sequencing of productive batches and is based on a change in the rule Apparent Tardiness Cost (ATC). In the third phase the method Ranked Positional Weight (RPW) was used to balance the distribution of the tasks between the multipurpose operators of each line of production, respecting the precedence of the tasks. The systematics was applied in real data of the textile segment, improving the productive and delivery indicators and giving greater flexibility of the process against the seasonal demand.

A concorrência nos mercados mundiais impõe a necessidade de aumento da eficiência das empresas que desejam assumir posições de liderança nos segmentos em que atuam. Neste ínterim, o balanceamento de linha de montagem assume papel fundamental ao permitir a eficiente utilização dos recursos produtivos visando à realização dos objetivos estratégicos. Esta dissertação aborda o balanceamento de linhas de montagem uni-modelo e mistas. Primeiramente, objetiva-se amenizar os impactos causados pela introdução de novos produtos em linhas de produção. Apoiada na integração da ferramenta Delphi a uma nova heurística de balanceamento uni-modelo, a sistemática foi aplicada em uma empresa de produção puxada com lote unitário de fabricação cuja linha de montagem é sujeita à introdução de novos produtos. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios em comparação à tradicional heurística de balanceamento de linha de montagem. Na sequência, objetivou-se atenuar as restrições de capacidade produtiva nas estações de trabalho de linhas de montagem mistas sujeitas a diversos mix de produtos, com a finalidade de incrementar a eficiência e capacidade produtiva da linha. O incremento da capacidade produtiva, a redução do ciclo de fabricação, o aumento da eficiência de balanceamento foram considerados satisfatórios na aplicação da heurística em uma linha de montagem mista que produz 7 modelos de produtos. / Companies aiming to assume leadership positions are required to increase their effectiveness due to competitive global markets. Thus, assembly line balancing plays a critical role in the efficient utilization of productive resources for achieving strategic goals. This dissertation focuses on the balancing of both single and mixed model assembly lines. The first goal is to mitigate impacts derived from the introduction of new products into the assembly line by associating the Delphi method with a new single-model balancing heuristic; such an approach was applied to a new product in a one-piece flow, pulled production company. Results were taken as satisfactory when compared with a traditional assembly line balancing heuristic. Next, we intended to attenuate capacity restrictions in workstations of assembly lines exposed to several combinations of products with the purpose of increasing the assembly line efficiency. The results were considered satisfactory, when aspects of production capacity, manufacturing cycle time and assembly line balancing were evaluated in a mixed assembly line with seven different products.

A concorrência nos mercados mundiais impõe a necessidade de aumento da eficiência das empresas que desejam assumir posições de liderança nos segmentos em que atuam. Neste ínterim, o balanceamento de linha de montagem assume papel fundamental ao permitir a eficiente utilização dos recursos produtivos visando à realização dos objetivos estratégicos. Esta dissertação aborda o balanceamento de linhas de montagem uni-modelo e mistas. Primeiramente, objetiva-se amenizar os impactos causados pela introdução de novos produtos em linhas de produção. Apoiada na integração da ferramenta Delphi a uma nova heurística de balanceamento uni-modelo, a sistemática foi aplicada em uma empresa de produção puxada com lote unitário de fabricação cuja linha de montagem é sujeita à introdução de novos produtos. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios em comparação à tradicional heurística de balanceamento de linha de montagem. Na sequência, objetivou-se atenuar as restrições de capacidade produtiva nas estações de trabalho de linhas de montagem mistas sujeitas a diversos mix de produtos, com a finalidade de incrementar a eficiência e capacidade produtiva da linha. O incremento da capacidade produtiva, a redução do ciclo de fabricação, o aumento da eficiência de balanceamento foram considerados satisfatórios na aplicação da heurística em uma linha de montagem mista que produz 7 modelos de produtos. / Companies aiming to assume leadership positions are required to increase their effectiveness due to competitive global markets. Thus, assembly line balancing plays a critical role in the efficient utilization of productive resources for achieving strategic goals. This dissertation focuses on the balancing of both single and mixed model assembly lines. The first goal is to mitigate impacts derived from the introduction of new products into the assembly line by associating the Delphi method with a new single-model balancing heuristic; such an approach was applied to a new product in a one-piece flow, pulled production company. Results were taken as satisfactory when compared with a traditional assembly line balancing heuristic. Next, we intended to attenuate capacity restrictions in workstations of assembly lines exposed to several combinations of products with the purpose of increasing the assembly line efficiency. The results were considered satisfactory, when aspects of production capacity, manufacturing cycle time and assembly line balancing were evaluated in a mixed assembly line with seven different products.

The present work had as objective evaluate results from Lean Manufacturing implementation, that in General Motors is called Global Manufacturing System, at S-10 model production plant, located in the city of São José dos Campos São Paulo. Using a set of indicators integrated to the Business Plan of the Company it was evidenced the impact generated for the implementation of the Lean concepts in the production system. The assessment made considered the results from indicators before and after the implementation of Lean Manufacturing in the refereed line of production. By means of the reached results it was also proved that the implementation of Lean Manufacturing concepts in plants considered old (Brownfield) is not only possible as also can bring advantageous results for the organization that adopts them. With the automobile market each time more competitive, as much in Brazil as in the world, the necessity of having product and competitive price come stimulating several assembly plants to invest in this system. This because such system favors the improvement of quality and productivity levels with direct reflects on production costs reduction, among others benefits. The reached results had demonstrated clearly that Lean Manufacturing process implemented brought an expressive improvement at production, evidenced for the wide positive evolution of almost all indicators used, related to quality, productivity, safe and costs. Is also distinguished the high level of involvement from collaborators with the adoption of Lean Manufacturing, demonstrated by the results obtained with the indicator of verification from the human resources level of usage at implementation process. / O presente trabalho teve como objetivo avaliar resultados da implementação do Lean Manufacturing, que na General Motors se denominou Sistema Global de Manufatura, na planta de produção do modelo S-10, localizada no município de São José dos Campos São Paulo. Utilizando um conjunto de indicadores integrados ao Plano de Negócios da Empresa, evidenciou-se o impacto gerado pela implantação dos conceitos Lean no sistema de produção. A avaliação realizada considerou os resultados dos indicadores antes e após a implementação da Manufatura Enxuta na referida linha de produção. Por meio dos resultados alcançados, evidenciou-se também que a implementação dos conceitos de Manufatura Enxuta em plantas consideradas antigas (Brownfield) não somente é possível como também pode trazer resultados vantajosos para a organização que os adota. Com o mercado automobilístico cada vez mais concorrido, tanto no Brasil como no mundo, a necessidade de se ter qualidade do produto e preço competitivo vem estimulando diversas montadoras a investirem neste sistema. Isto porque tal sistema favorece a melhoria dos níveis de qualidade e produtividade, com reflexos diretos sobre a redução dos custos de produção, entre outros benefícios. Os resultados alcançados demonstraram claramente que o processo de Manufatura Enxuta implementado trouxe uma melhoria expressiva na produção, evidenciada pela evolução largamente positiva de quase todos os indicadores utilizados, relacionados à qualidade, produtividade, segurança e custos. Destaca-se também o alto grau de comprometimento dos colaboradores com a adoção da Manufatura Enxuta, demonstrado pelos resultados obtidos com o indicador de verificação do nível de utilização de recursos humanos no processo de implementação.

A crescente demanda por produtos de melhor qualidade, diferenciados e com custos competitivos tem forçado as manufaturas a se tornarem flexíveis, capacitando-as a responder às mudanças impostas pelo mercado. A flexibilidade permite que as empresas alcancem a customização desejada através da capacitação do sistema de responder e atuar em tempo real, mesmo em um ambiente de incertezas. Para atuar em tempo real, os sistemas de manufatura precisam de representações eficientes dos planos de produção. Muitas vezes, a atuação em tempo real torna-se inviável devido ao crescimento exponencial no número de planos de produção para cada máquina ou operação adicionada ao sistema. Uma possível solução para este problema é uso de representações adequadas para o espaço de estados. A escolha de uma representação adequada para o espaço de estados influencia na capacidade de reposta em tempo real, pois determina o desempenho computacional do sistema através da utilidade e eficiência dos algoritmos desenvolvidos, tornando possível explorar problemas clássicos de flexibilidade, tais como, seqüenciamento, otimização, etc. Entretanto, a geração de uma representação que trabalhe com o espaço de estados completo de uma manufatura é considerada um problema não polinomial (NP). Esta particularidade dificulta o desenvolvimento de algoritmos que trabalhem com uma manufatura flexível. Assim, a geração de uma representação, que trabalhe com pouca memória computacional e permita o desenvolvimento de heurísticas eficientes, é um importante desafio para uma avaliação efetiva da flexibilidade. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma representação para o espaço de estados de uma manufatura com flexibilidade de seqüência. Na construção desta representação são aplicadas técnicas de modelagem baseadas na teoria dos grafos e nos princípios de álgebra booleana. Inicialmente, os grafos são utilizados para representar todas as seqüências de operações de uma manufatura, posteriormente estas seqüências são convertidas em formas normais disjuntivas (FND). Por fim, é apresentada uma possível aplicação da representação na FND em modelos de programação linear.

Em razão da globalização dos mercados e da economia, as empresas procederam a uma reestruturação produtiva do trabalho que visou a atender aos novos parâmetros de competitividade e produtividade. Esse trabalho se trata de um estudo de caso realizado numa empresa de grande porte do setor eletro-eletrônico do estado de Santa Catarina. Os sujeitos da pesquisa foram cinco gestores e treze trabalhadores em geral, totalizando dezoito sujeitos. Os dados foram coletados através de entrevistas individuais semi-estruturadas, fontes documentais e fontes iconográficas. A análise dos dados se deu à luz do referencial teórico e buscou compreender como a reestruturação produtiva do trabalho repercutiu nos modos de gestão de pessoas, desde a perspectiva dos gestores e dos trabalhadores em geral. Os resultados indicam que, com a reestruturação produtiva do trabalho, acontecida na empresa A, tanto no que se refere às mudanças relativas a gestão de pessoas, quanto ao que se refere às mudanças relativas às inovações tecnológicas, surgiram percepções distintas ao corpo de gestores e ao corpo de trabalhadores em geral; os gestores e os trabalhadores em geral interagiram frente à reestruturação produtiva do trabalho, ora de forma divergente, ora de forma convergente. Os gestores assimilaram e adotaram na sua conduta de trabalho novos mecanismos de relações sociais baseados no consenso, na responsabilidade e na reciprocidade; sendo que através desses mecanismos, os gestores obtiveram bons resultados em relação à ações desencadeadas junto aos trabalhadores em geral; gestores e trabalhadores em geral buscaram desempenhar-se com competitividade, diferenciação e criatividade; trabalhadores em geral e gestores diferiram, principalmente, com relação aos seus interesses pessoais; muitas vezes lutavam por objetivos diferentes: enquanto trabalhadores em geral buscavam estabilidade de emprego, maiores oportunidades, maiores salários, os gestores buscavam aumentar a produtividade, buscavam a redução da mão de obra pela substituição das máquinas, buscavam reduzir tempos e movimentos.

A crescente demanda por produtos de melhor qualidade, diferenciados e com custos competitivos tem forçado as manufaturas a se tornarem flexíveis, capacitando-as a responder às mudanças impostas pelo mercado. A flexibilidade permite que as empresas alcancem a customização desejada através da capacitação do sistema de responder e atuar em tempo real, mesmo em um ambiente de incertezas. Para atuar em tempo real, os sistemas de manufatura precisam de representações eficientes dos planos de produção. Muitas vezes, a atuação em tempo real torna-se inviável devido ao crescimento exponencial no número de planos de produção para cada máquina ou operação adicionada ao sistema. Uma possível solução para este problema é uso de representações adequadas para o espaço de estados. A escolha de uma representação adequada para o espaço de estados influencia na capacidade de reposta em tempo real, pois determina o desempenho computacional do sistema através da utilidade e eficiência dos algoritmos desenvolvidos, tornando possível explorar problemas clássicos de flexibilidade, tais como, seqüenciamento, otimização, etc. Entretanto, a geração de uma representação que trabalhe com o espaço de estados completo de uma manufatura é considerada um problema não polinomial (NP). Esta particularidade dificulta o desenvolvimento de algoritmos que trabalhem com uma manufatura flexível. Assim, a geração de uma representação, que trabalhe com pouca memória computacional e permita o desenvolvimento de heurísticas eficientes, é um importante desafio para uma avaliação efetiva da flexibilidade. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma representação para o espaço de estados de uma manufatura com flexibilidade de seqüência. Na construção desta representação são aplicadas técnicas de modelagem baseadas na teoria dos grafos e nos princípios de álgebra booleana. Inicialmente, os grafos são utilizados para representar todas as seqüências de operações de uma manufatura, posteriormente estas seqüências são convertidas em formas normais disjuntivas (FND). Por fim, é apresentada uma possível aplicação da representação na FND em modelos de programação linear.

Em razão da globalização dos mercados e da economia, as empresas procederam a uma reestruturação produtiva do trabalho que visou a atender aos novos parâmetros de competitividade e produtividade. Esse trabalho se trata de um estudo de caso realizado numa empresa de grande porte do setor eletro-eletrônico do estado de Santa Catarina. Os sujeitos da pesquisa foram cinco gestores e treze trabalhadores em geral, totalizando dezoito sujeitos. Os dados foram coletados através de entrevistas individuais semi-estruturadas, fontes documentais e fontes iconográficas. A análise dos dados se deu à luz do referencial teórico e buscou compreender como a reestruturação produtiva do trabalho repercutiu nos modos de gestão de pessoas, desde a perspectiva dos gestores e dos trabalhadores em geral. Os resultados indicam que, com a reestruturação produtiva do trabalho, acontecida na empresa A, tanto no que se refere às mudanças relativas a gestão de pessoas, quanto ao que se refere às mudanças relativas às inovações tecnológicas, surgiram percepções distintas ao corpo de gestores e ao corpo de trabalhadores em geral; os gestores e os trabalhadores em geral interagiram frente à reestruturação produtiva do trabalho, ora de forma divergente, ora de forma convergente. Os gestores assimilaram e adotaram na sua conduta de trabalho novos mecanismos de relações sociais baseados no consenso, na responsabilidade e na reciprocidade; sendo que através desses mecanismos, os gestores obtiveram bons resultados em relação à ações desencadeadas junto aos trabalhadores em geral; gestores e trabalhadores em geral buscaram desempenhar-se com competitividade, diferenciação e criatividade; trabalhadores em geral e gestores diferiram, principalmente, com relação aos seus interesses pessoais; muitas vezes lutavam por objetivos diferentes: enquanto trabalhadores em geral buscavam estabilidade de emprego, maiores oportunidades, maiores salários, os gestores buscavam aumentar a produtividade, buscavam a redução da mão de obra pela substituição das máquinas, buscavam reduzir tempos e movimentos.