Estudo de estratégias de trabalho paralelo em sistemas industriais de produção

Abstract

Ao contrário dos sistemas de produção tradicionais de trabalhadores fixos, onde estes permanecem no mesmo posto (ou estação) de trabalho a realizar tarefas repetitivas, nos sistemas de produção com trabalhadores moveis (walking-Workers), estes percorrem algumas ou todas as estações da linha para produzir o produto. Este projeto tem como objetivo estudar o impacto de diferentes estratégias de organização do trabalhado baseadas em trabalhadores móveis. Quatro estratégias distintas no que concerne à forma de alocação dos trabalhadores a áreas de trabalho de uma linha de produção, foram consideradas, nomeadamente: Zonas Dedicadas, Zonas Relaxadas, Zonas Flutuantes e Zonas Sobrepostas. O estudo foi levado a cabo usando como ferramenta de investigação a simulação discreta. A linha de produção com oito estações de trabalho e quatro trabalhadores, procurando perceber como cada uma destas abordagens de organização do trabalho afeta o desempenho do sistema em termos de produção, do tempo envolvido na produção de cada unidade, entre outras medidas de desempenho. O software SIMIO foi usado para investigar o desempenho destas estratégias sob diferentes condições de chegada de trabalhos à linha, variabilidade dos tempos de processamento, balanceamento de carga pelas estações de trabalho e capacidade dos buffers (armazéns) de saída destas estações. Os resultados deste estudo aprofundam a compreensão das vantagens e limitações de cada uma das estratégias. As mais flexíveis, como as Zonas Sobrepostas, demonstraram uma capacidade superior de adaptação nos cenários com mais variabilidade e incerteza, respondendo de forma eficaz às flutuações no fluxo de trabalho. Já as estratégias mais rígidas, como as Zonas Dedicadas, revelaram-se mais adequadas para ambientes de maior previsibilidade e variabilidade reduzida. Assim, este trabalho fornece diretrizes práticas e valiosas para a escolha da estratégia mais adequada, de acordo com as condições operacionais de cada sistema produtivo, garantindo o equilíbrio entre a eficiência e flexibilidade. Abstract : Unlike traditional production systems with fixed Workers, where employees remain at the same workstation performing repetitive tasks, in production systems with walking-Workers, they move through some or all stations along the production line to assemble the product. This project aims to study the impact of different organizational strategies based on mobile Workers. Four distinct strategies regarding Worker allocation to specific areas of a production line were considered: Dedicated Zones, Relaxed Zones, Floating Zones, and Overlapping Zones. The study was conducted using discrete event simulation as the research tool. A production line with eight workstations and four Workers was used to analyze how each of these organizational approaches affects system performance in terms of production Output, production time per unit, among other performance metrics. SIMIO software was employed to assess the performance of these strategies under varying conditions, including different job arrival rates to the line, variability in processing times, load balancing across workstations, and the buffer capacity at the Output of these stations. The results of this study deepen the understanding of the advantages and limitations of each strategy. Flexible approaches, such as Overlapping Zones, demonstrated superior adaptability in scenarios with higher variability and uncertainty, responding effectively to fluctuations in workflow. On the other hand, rigid strategies, like Dedicated Zones, proved to be more suitable for environments with greater predictability and lower variability. This work thus provides practical and valuable guidelines for choosing the most appropriate strategy based on the operational conditions of each production system, ensuring a balance between efficiency and flexibility.