O objetivo desta dissertação é realizar e comparar a aplicação da modelagem dinâmica de sistemas (MDS) e do activity based costing (ABC) para mensurar os custos em manufatura celular. Nesse sentido, foi realizada uma simulação utilizando os conceitos de MDS para obter os custos de produção de quatro produtos, em um ambiente de manufatura celular, considerando o método ABC e a comparação desses valores com a técnica de custeio tradicional ou absorção. Quanto à metodologia de pesquisa, esse trabalho é de enfoque quantitativo no qual o tipo de pesquisa é exploratório sem estabelecimento de hipóteses, porém, guiada pelos seus objetivos. Os resultados obtidos demonstram que a aplicação do ABC juntamente com a MDS é muito satisfatória quando comparada com a técnica tradicional. Finalmente, a aplicação do ABC com a MDS pode ser utilizada eficientemente como um método alternativo para custeio em manufaturas celulares. / The aim of this dissertation is to apply and to compare the modeling system dynamics (MDS) and activity based costing (ABC) to measure the costs in cellular manufacture. Taking this into account, a simulation was accomplished using the concepts of MDS to obtain the costs of production of four products, in an environment of cellular manufacture, considering ABC method and the comparison of those values with the technique of traditional costing. As for the research methodology, this dissertation is of quantitative focus in which the research type is exploratory without establishment of hypotheses, however guided by their objectives. The obtained results demonstrate that the application of ABC together with MDS it is very satisfactory when compared with the traditional technique. In conclusion, it can be observed that the application of ABC with MDS can be used efficiently as an alternative method to costing in cellular manufacture.

O objetivo desta dissertação é realizar e comparar a aplicação da modelagem dinâmica de sistemas (MDS) e do activity based costing (ABC) para mensurar os custos em manufatura celular. Nesse sentido, foi realizada uma simulação utilizando os conceitos de MDS para obter os custos de produção de quatro produtos, em um ambiente de manufatura celular, considerando o método ABC e a comparação desses valores com a técnica de custeio tradicional ou absorção. Quanto à metodologia de pesquisa, esse trabalho é de enfoque quantitativo no qual o tipo de pesquisa é exploratório sem estabelecimento de hipóteses, porém, guiada pelos seus objetivos. Os resultados obtidos demonstram que a aplicação do ABC juntamente com a MDS é muito satisfatória quando comparada com a técnica tradicional. Finalmente, a aplicação do ABC com a MDS pode ser utilizada eficientemente como um método alternativo para custeio em manufaturas celulares. / The aim of this dissertation is to apply and to compare the modeling system dynamics (MDS) and activity based costing (ABC) to measure the costs in cellular manufacture. Taking this into account, a simulation was accomplished using the concepts of MDS to obtain the costs of production of four products, in an environment of cellular manufacture, considering ABC method and the comparison of those values with the technique of traditional costing. As for the research methodology, this dissertation is of quantitative focus in which the research type is exploratory without establishment of hypotheses, however guided by their objectives. The obtained results demonstrate that the application of ABC together with MDS it is very satisfactory when compared with the traditional technique. In conclusion, it can be observed that the application of ABC with MDS can be used efficiently as an alternative method to costing in cellular manufacture.

O conceito de manufatura enxuta está sendo considerado mais e mais um novo paradigma para um número grande de empresas no mundo. Original da indústria automobilística, o conceito produção enxuta tem sido espalhado para todos os tipos de indústrias. Este trabalho apresenta uma implementação do sistema de produção enxuta em uma indústria calçadista. Tem como objetivo maior apresentar a aplicação dos conceitos de um sistema de formação de células no setor de costura. A criação destas células é vital porque a maioria das atividades são operações intensivamente manuais e células promovem a oportunidade para uma melhor utilização do operário no balanceamento e padronização das operações. As células também permitem uma melhor utilização do espaço e menor estoque intermediário. Um grande desafio para esta atividade é a alta variedade de produtos com alta variedade de seqüências nas operações de costura. Logo, este trabalho apresenta um levantamento bibliográfico, fazendo uma caracterização sobre evoluções dos sistemas de administração da produção salientando a importância do sistema de produção enxuta, bem como conceitos básicos de layout e manufatura celular, apresentando neste contexto sua relevância e medidas utilizadas nas empresas para tomada de decisões e ações. Apresenta também um método para a formação de células em empresas deste setor, desenvolvido através de pesquisa-ação. Além disso, é apresentado um caso real de implantação deste método em uma empresa de calçados esportivos e são discutidos os resultados obtidos. / The concept of lean manufacturing is being considered more and more a new paradigma for a number of companies worldwide. Originally from the automotive industry, the concept of lean production has been spread to all types of industry. This work presents an implementation of the lean production system in a shoe industry. Its main purpose is to present the application of the concepts of this system to the cell formation in the sewing sector. The creation of these cells is vital because most of the operations are intensely manual and cells provide the opportunity for a better use of the worker in the balancing and standardization of the operations. Cells also allow a better use of the space and less work in process. A great challenge for this activity is the high variety of products with high variety of sequences in the operations of sewing. Therefore, the study presents a research on the evolution of the production administration system showing the importance of the lean production system, as well as basic concepts of layout and cellular manufacturing, presenting in this context its relevance and the performance measurements used in industries for the decision making and actions. It also presents a method to the cell formation in shoe industries, developed from an action-research. It is presented a real case of implementation of this method in a sportive shoe industry and discussed its results.

[pt] As técnicas de tecnologia de grupos vêm sendo largamente usadas em muitos sistemas de manufatura. Vários algoritmos têm sido propostos para o projeto otimizado de eficientes células de manufatura. O problema de formação de células deve levar em conta vários objetivos: o número de operações gargalo, o número de máquinas e/ou peças gargalo, o fluxo intercelular, os custos de subcontratação, os custos de duplicação de máquinas e a carga da máquina e/ou célula mais sobrecarregada, entre outros. Nesta tese propõe-se uma metodologia multi- critério para resolver o problema de formação de células com múltiplos objetivos. Este enforque é baseado no uso da meta-heurística busca tabu para resolver uma seqüência de problemas com objetivos simples e restrições múltiplas, onde cada objetivo é minimizado individualmente, segundo sua ordem de importância. Resultados computacionais envolvendo uma aplicação para um problema bi-critério são apresentados para casos com até 100 máquinas e 1000 peças. / [en] Group tecnology techniques are now widely used in many manufacturing systems. Severla algorithms have been proposed for the optimal design of efficient manufacturing cells. The cell formation problem must take into account several objectives: the number of bottleneck operations, the number of bottleneck machines and/or parts, the intercell flow, the intracell workload balancing, the subcontracting cost, the machine duplication costs, and the workload of the busiest machine and/or cell, among athers. In this work, we propose a multi-criteria methodology for solving the cell formation problem with multiple objectives. This approach is based on the use of the tabu search meta-heuristic for solving a sequence of single-objective, multi-contrained problems, in wich each objective is taken and optimized in turn, following their order of relative importance. Computational results concerning an application to a bi-criteria problem are reported for instances with up 100 machines and 1000 parts.

Este trabalho propõe diretrizes para avaliar a utilização de práticas da produção enxuta (PE) em células de manufatura (CM). As diretrizes foram desenvolvidas após revisão da literatura e testadas em estudos de caso realizados em quatro células de três empresas pertencentes à cadeia automotiva. O escopo das diretrizes envolve a avaliação de cinco atributos qualificadores das CM e de 18 práticas e 40 atributos qualificadores de PE, os quais, por sua vez, são agrupados segundo sua afinidade com três grandes subsistemas: recursos humanos, tecnologia de processo e planejamento e controle de produção. As diretrizes possuem quatro fases de aplicação: (a) fase de preparação, que consiste em reuniões para apresentação dos procedimentos de avaliação aos representantes das empresas; (b) fase 1, composta por uma entrevista com engenheiros de processo ou supervisores de produção, tendo em vista coletar dados para caracterização da CM e da empresa; (c) fase 2, na qual é feita a avaliação do uso de práticas da PE na CM com base na observação do seu funcionamento e em entrevistas com operadores e líderes ou supervisores; (d) fase 3, composta por uma reunião para apresentação e validação de resultados junto aos membros da empresa. Os resultados indicaram um conjunto de fatores que teve influência no nível de adoção de práticas de PE nas CM investigadas (a) o motivo que levou a empresa a adotar a PE; (b) o tempo de experiência com os conceitos de PE, aliado ao tempo de existência da CM; (c) o fato de algumas práticas da PE requererem maior envolvimento de áreas de apoio; (d) a relação de inter-dependência entre algumas das práticas de PE; (e) a variedade de modelos produzidos pela célula; (f) a sinergia entre algumas práticas da PE e de atributos da CM; (g) a presença de equipamentos de grande porte em conjunto com um alto número de operações. / This study presents guidelines to evaluate the use of lean production (LP) practices on manufacturing cells (MC). A literature review and field tested in case studies on four MC in three companies that belong to the automotive production chain preceded the guidelines development. The guidelines are based in evaluate five qualifying attributes of MC and 18 practices and 40 qualifying attributes of LP grouped in three subsystems: human resources, process technology and production planning and control. There are four steps on the evaluation: (a) preparation step, based on meetings to present evaluation details to the company members; (b) step 1, interviews with process engineers or production supervisors to collect MC and company data; (c) step 2, evaluating the use of LP practices on the CM based on the MC observation and interviews with workers, team leaders and production supervisors; (d) step 3, a meeting to present and validate the evaluation results to the company members. The research results indicate a number of factors that have influences on the level of use of LP practices on the MC investigated: (a) the company motives on adopting LP; (b) the amount of time of LP experiences and MC existence; (c) the support areas involvement to some LP practices; (d) the dependent relation between some LP practices; (e) the varieties of items produced by the MC; (f) the synergy of some LP practices with the MC attributes; (g) the use of large dimension equipments along with a large number of process in the MC.

O atual meio no qual as empresas estão inseridas é caracterizado por mudanças freqüentes na demanda de seus produtos. Para que obtenham sucesso frente à concorrência, é necessário que as empresas saibam lidar com estas variações. No contexto da manufatura celular, uma das possibilidades de ajuste da produção à demanda é através da alteração do número de operadores que atuam nas células. Entretanto, o ambiente competitivo exige que tais mudanças não interfiram na produtividade da mão-de-obra, devido ao seu impacto nos custos. Assim, este trabalho visa estudar o efeito da alteração do número de operadores sobre a produtividade da mão-de-obra em células de manufatura. Neste contexto, é afirmado na literatura que existe uma relação linear entre o número de operadores e a produção das células, chamada linearidade da mão-de-obra. Esta linearidade é resultado da produtividade constante dos operadores, independentemente do número de operadores na célula. Através de três estudos de caso no setor metal-mecânico, foram observadas células em funcionamento para verificar esta relação. Utilizando-se a simulação computacional, para cada célula estudada foi gerado um modelo do estado atual que representa o funcionamento observado na célula, e um modelo alternativo que representa a célula com outro número de operadores. Os resultados obtidos na simulação do cenário alternativo foram confrontados com estimativas realizadas através da hipótese de linearidade da mão-de-obra. Dos três casos observados, apenas um apresentou comportamento linear. Os outros dois casos apresentaram um comportamento não-linear. Como fontes desta não-linearidade foram encontrados: o balanceamento das atividades entre os operadores, a relação entre os operadores e o tempo de ciclo automático dos equipamentos e a alteração nos deslocamentos dos operadores. / The current environment where companies operate is characterized by frequent changes in the demand for their products. To achieve success against competitors, it is necessary for companies to know how to deal with these variations. One of the possibilities of adjusting production to demand in the context of cellular manufacturing is by changing the number of operators in the cells. However, the competitive environment requires that such changes do not interfere in the labor productivity due to its impact on costs. This work aims to study the effect of changing the number of operators on the labor productivity in manufacturing cells. In this context, it is stated in the literature that there is a linear relationship between the number of operators and the cells production, called labor linearity. This linearity is a result of constant operator productivity, irrespective of the number of operators in the cell. Through three case studies in metal-mechanical sector, cells operations were observed to verify this relationship. Using computer simulation, a model was created that represents the current operational state observed in the cell for each cell studied, and an alternative model that represents a cell with another number of operators. The results obtained from the simulation of the alternative model were compared with estimates made on the assumption of labor linearity. Only one of the three cases observed showed linear behavior. The other two cases showed a nonlinear behavior. As sources of nonlinearity we found: the balance of activities between operators, the relation between the operators and the equipment automatic cycle time and the change in the displacement of the operators.

Este trabalho propõe diretrizes para avaliar a utilização de práticas da produção enxuta (PE) em células de manufatura (CM). As diretrizes foram desenvolvidas após revisão da literatura e testadas em estudos de caso realizados em quatro células de três empresas pertencentes à cadeia automotiva. O escopo das diretrizes envolve a avaliação de cinco atributos qualificadores das CM e de 18 práticas e 40 atributos qualificadores de PE, os quais, por sua vez, são agrupados segundo sua afinidade com três grandes subsistemas: recursos humanos, tecnologia de processo e planejamento e controle de produção. As diretrizes possuem quatro fases de aplicação: (a) fase de preparação, que consiste em reuniões para apresentação dos procedimentos de avaliação aos representantes das empresas; (b) fase 1, composta por uma entrevista com engenheiros de processo ou supervisores de produção, tendo em vista coletar dados para caracterização da CM e da empresa; (c) fase 2, na qual é feita a avaliação do uso de práticas da PE na CM com base na observação do seu funcionamento e em entrevistas com operadores e líderes ou supervisores; (d) fase 3, composta por uma reunião para apresentação e validação de resultados junto aos membros da empresa. Os resultados indicaram um conjunto de fatores que teve influência no nível de adoção de práticas de PE nas CM investigadas (a) o motivo que levou a empresa a adotar a PE; (b) o tempo de experiência com os conceitos de PE, aliado ao tempo de existência da CM; (c) o fato de algumas práticas da PE requererem maior envolvimento de áreas de apoio; (d) a relação de inter-dependência entre algumas das práticas de PE; (e) a variedade de modelos produzidos pela célula; (f) a sinergia entre algumas práticas da PE e de atributos da CM; (g) a presença de equipamentos de grande porte em conjunto com um alto número de operações. / This study presents guidelines to evaluate the use of lean production (LP) practices on manufacturing cells (MC). A literature review and field tested in case studies on four MC in three companies that belong to the automotive production chain preceded the guidelines development. The guidelines are based in evaluate five qualifying attributes of MC and 18 practices and 40 qualifying attributes of LP grouped in three subsystems: human resources, process technology and production planning and control. There are four steps on the evaluation: (a) preparation step, based on meetings to present evaluation details to the company members; (b) step 1, interviews with process engineers or production supervisors to collect MC and company data; (c) step 2, evaluating the use of LP practices on the CM based on the MC observation and interviews with workers, team leaders and production supervisors; (d) step 3, a meeting to present and validate the evaluation results to the company members. The research results indicate a number of factors that have influences on the level of use of LP practices on the MC investigated: (a) the company motives on adopting LP; (b) the amount of time of LP experiences and MC existence; (c) the support areas involvement to some LP practices; (d) the dependent relation between some LP practices; (e) the varieties of items produced by the MC; (f) the synergy of some LP practices with the MC attributes; (g) the use of large dimension equipments along with a large number of process in the MC.

O atual meio no qual as empresas estão inseridas é caracterizado por mudanças freqüentes na demanda de seus produtos. Para que obtenham sucesso frente à concorrência, é necessário que as empresas saibam lidar com estas variações. No contexto da manufatura celular, uma das possibilidades de ajuste da produção à demanda é através da alteração do número de operadores que atuam nas células. Entretanto, o ambiente competitivo exige que tais mudanças não interfiram na produtividade da mão-de-obra, devido ao seu impacto nos custos. Assim, este trabalho visa estudar o efeito da alteração do número de operadores sobre a produtividade da mão-de-obra em células de manufatura. Neste contexto, é afirmado na literatura que existe uma relação linear entre o número de operadores e a produção das células, chamada linearidade da mão-de-obra. Esta linearidade é resultado da produtividade constante dos operadores, independentemente do número de operadores na célula. Através de três estudos de caso no setor metal-mecânico, foram observadas células em funcionamento para verificar esta relação. Utilizando-se a simulação computacional, para cada célula estudada foi gerado um modelo do estado atual que representa o funcionamento observado na célula, e um modelo alternativo que representa a célula com outro número de operadores. Os resultados obtidos na simulação do cenário alternativo foram confrontados com estimativas realizadas através da hipótese de linearidade da mão-de-obra. Dos três casos observados, apenas um apresentou comportamento linear. Os outros dois casos apresentaram um comportamento não-linear. Como fontes desta não-linearidade foram encontrados: o balanceamento das atividades entre os operadores, a relação entre os operadores e o tempo de ciclo automático dos equipamentos e a alteração nos deslocamentos dos operadores. / The current environment where companies operate is characterized by frequent changes in the demand for their products. To achieve success against competitors, it is necessary for companies to know how to deal with these variations. One of the possibilities of adjusting production to demand in the context of cellular manufacturing is by changing the number of operators in the cells. However, the competitive environment requires that such changes do not interfere in the labor productivity due to its impact on costs. This work aims to study the effect of changing the number of operators on the labor productivity in manufacturing cells. In this context, it is stated in the literature that there is a linear relationship between the number of operators and the cells production, called labor linearity. This linearity is a result of constant operator productivity, irrespective of the number of operators in the cell. Through three case studies in metal-mechanical sector, cells operations were observed to verify this relationship. Using computer simulation, a model was created that represents the current operational state observed in the cell for each cell studied, and an alternative model that represents a cell with another number of operators. The results obtained from the simulation of the alternative model were compared with estimates made on the assumption of labor linearity. Only one of the three cases observed showed linear behavior. The other two cases showed a nonlinear behavior. As sources of nonlinearity we found: the balance of activities between operators, the relation between the operators and the equipment automatic cycle time and the change in the displacement of the operators.

O conceito de manufatura enxuta está sendo considerado mais e mais um novo paradigma para um número grande de empresas no mundo. Original da indústria automobilística, o conceito produção enxuta tem sido espalhado para todos os tipos de indústrias. Este trabalho apresenta uma implementação do sistema de produção enxuta em uma indústria calçadista. Tem como objetivo maior apresentar a aplicação dos conceitos de um sistema de formação de células no setor de costura. A criação destas células é vital porque a maioria das atividades são operações intensivamente manuais e células promovem a oportunidade para uma melhor utilização do operário no balanceamento e padronização das operações. As células também permitem uma melhor utilização do espaço e menor estoque intermediário. Um grande desafio para esta atividade é a alta variedade de produtos com alta variedade de seqüências nas operações de costura. Logo, este trabalho apresenta um levantamento bibliográfico, fazendo uma caracterização sobre evoluções dos sistemas de administração da produção salientando a importância do sistema de produção enxuta, bem como conceitos básicos de layout e manufatura celular, apresentando neste contexto sua relevância e medidas utilizadas nas empresas para tomada de decisões e ações. Apresenta também um método para a formação de células em empresas deste setor, desenvolvido através de pesquisa-ação. Além disso, é apresentado um caso real de implantação deste método em uma empresa de calçados esportivos e são discutidos os resultados obtidos. / The concept of lean manufacturing is being considered more and more a new paradigma for a number of companies worldwide. Originally from the automotive industry, the concept of lean production has been spread to all types of industry. This work presents an implementation of the lean production system in a shoe industry. Its main purpose is to present the application of the concepts of this system to the cell formation in the sewing sector. The creation of these cells is vital because most of the operations are intensely manual and cells provide the opportunity for a better use of the worker in the balancing and standardization of the operations. Cells also allow a better use of the space and less work in process. A great challenge for this activity is the high variety of products with high variety of sequences in the operations of sewing. Therefore, the study presents a research on the evolution of the production administration system showing the importance of the lean production system, as well as basic concepts of layout and cellular manufacturing, presenting in this context its relevance and the performance measurements used in industries for the decision making and actions. It also presents a method to the cell formation in shoe industries, developed from an action-research. It is presented a real case of implementation of this method in a sportive shoe industry and discussed its results.

Este trabalho propõe diretrizes para avaliar a utilização de práticas da produção enxuta (PE) em células de manufatura (CM). As diretrizes foram desenvolvidas após revisão da literatura e testadas em estudos de caso realizados em quatro células de três empresas pertencentes à cadeia automotiva. O escopo das diretrizes envolve a avaliação de cinco atributos qualificadores das CM e de 18 práticas e 40 atributos qualificadores de PE, os quais, por sua vez, são agrupados segundo sua afinidade com três grandes subsistemas: recursos humanos, tecnologia de processo e planejamento e controle de produção. As diretrizes possuem quatro fases de aplicação: (a) fase de preparação, que consiste em reuniões para apresentação dos procedimentos de avaliação aos representantes das empresas; (b) fase 1, composta por uma entrevista com engenheiros de processo ou supervisores de produção, tendo em vista coletar dados para caracterização da CM e da empresa; (c) fase 2, na qual é feita a avaliação do uso de práticas da PE na CM com base na observação do seu funcionamento e em entrevistas com operadores e líderes ou supervisores; (d) fase 3, composta por uma reunião para apresentação e validação de resultados junto aos membros da empresa. Os resultados indicaram um conjunto de fatores que teve influência no nível de adoção de práticas de PE nas CM investigadas (a) o motivo que levou a empresa a adotar a PE; (b) o tempo de experiência com os conceitos de PE, aliado ao tempo de existência da CM; (c) o fato de algumas práticas da PE requererem maior envolvimento de áreas de apoio; (d) a relação de inter-dependência entre algumas das práticas de PE; (e) a variedade de modelos produzidos pela célula; (f) a sinergia entre algumas práticas da PE e de atributos da CM; (g) a presença de equipamentos de grande porte em conjunto com um alto número de operações. / This study presents guidelines to evaluate the use of lean production (LP) practices on manufacturing cells (MC). A literature review and field tested in case studies on four MC in three companies that belong to the automotive production chain preceded the guidelines development. The guidelines are based in evaluate five qualifying attributes of MC and 18 practices and 40 qualifying attributes of LP grouped in three subsystems: human resources, process technology and production planning and control. There are four steps on the evaluation: (a) preparation step, based on meetings to present evaluation details to the company members; (b) step 1, interviews with process engineers or production supervisors to collect MC and company data; (c) step 2, evaluating the use of LP practices on the CM based on the MC observation and interviews with workers, team leaders and production supervisors; (d) step 3, a meeting to present and validate the evaluation results to the company members. The research results indicate a number of factors that have influences on the level of use of LP practices on the MC investigated: (a) the company motives on adopting LP; (b) the amount of time of LP experiences and MC existence; (c) the support areas involvement to some LP practices; (d) the dependent relation between some LP practices; (e) the varieties of items produced by the MC; (f) the synergy of some LP practices with the MC attributes; (g) the use of large dimension equipments along with a large number of process in the MC.