Linha de montagem - Assembly line

Um Airbus A321 na linha de montagem final 3 na fábrica da Airbus Hamburg-Finkenwerder
Linha de montagem de automóveis Hyundai

Uma linha de montagem é um processo de manufatura (geralmente chamado de montagem progressiva ) no qual peças (geralmente peças intercambiáveis ) são adicionadas conforme a montagem semiacabada se move de uma estação de trabalho para outra, onde as peças são adicionadas em sequência até que a montagem final seja produzida. Movendo mecanicamente as peças para o trabalho de montagem e movendo a montagem semiacabada de uma estação de trabalho para outra, um produto acabado pode ser montado mais rápido e com menos trabalho do que os trabalhadores carregam as peças para uma peça estacionária para montagem.

Linhas de montagem são métodos comuns de montagem de itens complexos, como automóveis e outros transporte de equipamentos, domésticos aparelhos e produtos eletrônicos .

Os trabalhadores responsáveis ​​pelas obras da linha de montagem são chamados de montadores .

Conceitos

Linha de montagem de carros da Lotus em 2008

As linhas de montagem são projetadas para a organização sequencial de trabalhadores , ferramentas ou máquinas e peças. O movimento dos trabalhadores é minimizado na medida do possível. Todas as peças ou conjuntos são manuseados por transportadores ou veículos motorizados, como empilhadeiras , ou gravidade , sem transporte manual. O levantamento de peso é feito por máquinas como pontes rolantes ou empilhadeiras. Cada trabalhador normalmente executa uma operação simples, a menos que estratégias de rotação de tarefas sejam aplicadas.

De acordo com Henry Ford :

Os princípios de montagem são estes:

(1) Coloque as ferramentas e os homens na sequência da operação de modo que cada parte do componente percorra a menor distância possível durante o processo de acabamento.

(2) Use lâminas de trabalho ou alguma outra forma de transportador para que, quando um operário concluir sua operação, ele deixe cair a peça sempre no mesmo lugar - que deve ser sempre o lugar mais conveniente para sua mão - e, se possível, ter gravidade leve a peça para o próximo operário por conta própria.

(3) Use linhas de montagem deslizantes pelas quais as peças a serem montadas são entregues a distâncias convenientes.

Projetar linhas de montagem é um desafio matemático bem estabelecido, conhecido como um problema de balanceamento de linha de montagem. No problema de balanceamento de linha de montagem simples, o objetivo é atribuir um conjunto de tarefas que precisam ser executadas na peça a uma sequência de estações de trabalho. Cada tarefa requer uma determinada duração de tarefa para ser concluída. A atribuição de tarefas às estações é normalmente limitada por duas restrições: (1) um gráfico de precedência que indica quais outras tarefas precisam ser concluídas antes que uma tarefa específica possa ser iniciada (por exemplo, não colocar um parafuso antes de perfurar o orifício) e (2 ) um tempo de ciclo que restringe a soma dos tempos de processamento da tarefa que podem ser concluídos em cada estação de trabalho antes que a peça de trabalho seja movida para a próxima estação pela correia transportadora. Os principais problemas de planejamento para linhas de montagem operacionais incluem integração da cadeia de suprimentos , controle de estoque e programação de produção .

Exemplo simples

Linha de montagem de motores na Willys-Overland Company, Toledo, Ohio, 1920

Considere a montagem de um carro : suponha que certas etapas na linha de montagem sejam instalar o motor, instalar o capô e instalar as rodas (nessa ordem, com etapas intersticiais arbitrárias); apenas uma dessas etapas pode ser realizada por vez. Na produção tradicional, apenas um carro seria montado por vez. Se a instalação do motor leva 20 minutos, a instalação do capô leva cinco minutos e a instalação das rodas leva 10 minutos, então um carro pode ser produzido a cada 35 minutos.

Em uma linha de montagem, a montagem do carro é dividida entre várias estações, todas trabalhando simultaneamente. Quando uma estação termina com um carro, ela o passa para a próxima. Por ter três estações, três carros podem ser operados ao mesmo tempo, cada um em um estágio diferente de montagem.

Depois de terminar o trabalho no primeiro carro, a equipe de instalação do motor pode começar a trabalhar no segundo carro. Enquanto a equipe de instalação do motor trabalha no segundo carro, o primeiro carro pode ser movido para a estação do capô e equipado com um capô, depois para a estação das rodas e ser equipado com as rodas. Depois que o motor foi instalado no segundo carro, o segundo carro se move para o conjunto do capô. Ao mesmo tempo, o terceiro carro se move para a montagem do motor. Quando o motor do terceiro carro estiver montado, ele pode ser movido para a estação do capô; entretanto, os carros subsequentes (se houver) podem ser movidos para a estação de instalação do motor.

Presumindo que não haja perda de tempo ao mover um carro de uma estação para outra, o estágio mais longo na linha de montagem determina o rendimento (20 minutos para a instalação do motor), então um carro pode ser produzido a cada 20 minutos, uma vez que o primeiro carro leva 35 minutos foi produzido.

História

Antes da Revolução Industrial , a maioria dos produtos manufaturados eram feitos individualmente à mão. Um único artesão ou equipe de artesãos criaria cada parte de um produto. Eles usariam suas habilidades e ferramentas, como limas e facas, para criar as peças individuais. Eles então os montariam no produto final, fazendo mudanças de cut-and-try nas peças até que se encaixassem e pudessem trabalhar juntas ( produção artesanal ).

A divisão do trabalho era praticada na China, onde monopólios estatais produziam em massa implementos agrícolas de metal, porcelana, armaduras e armas séculos antes do surgimento da produção em massa na Europa, na véspera da Revolução Industrial. Adam Smith discutiu longamente a divisão do trabalho na fabricação de alfinetes em seu livro The Wealth of Nations (publicado em 1776).

O Arsenal de Veneza , datado de cerca de 1104, operava de forma semelhante a uma linha de produção . Os navios desciam um canal e eram equipados pelas várias lojas pelas quais passavam. No auge de sua eficiência no início do século 16, o Arsenal empregava cerca de 16.000 pessoas que aparentemente podiam produzir quase um navio por dia e podiam equipar, armar e abastecer uma galera recém-construída com peças padronizadas em uma base de linha de montagem. Embora o Arsenal tenha durado até o início da Revolução Industrial, os métodos de linha de produção não se tornaram comuns mesmo então.

Revolução Industrial

A Revolução Industrial levou a uma proliferação de manufaturas e invenções. Muitas indústrias, notadamente têxteis , armas de fogo , relógios e relógios , veículos puxados por cavalos , locomotivas ferroviárias , máquinas de costura e bicicletas , viram uma melhoria rápida no manuseio de materiais, usinagem e montagem durante o século 19, embora conceitos modernos, como engenharia industrial e a logística ainda não havia sido identificada.

O bloco de polia foi o primeiro produto manufaturado a se tornar totalmente automatizado, nas fábricas de blocos de Portsmouth no início do século XIX.

O moinho de farinha automático construído por Oliver Evans em 1785 foi chamado de o início do manuseio moderno de materiais a granel por Roe (1916). A fábrica de Evans usava um elevador de caçamba com correia de couro, transportadores de parafuso , transportadores de correia de lona e outros dispositivos mecânicos para automatizar completamente o processo de fabricação de farinha. A inovação se espalhou para outras fábricas e cervejarias.

Provavelmente, o primeiro exemplo industrial de um processo de montagem linear e contínuo é o Portsmouth Block Mills , construído entre 1801 e 1803. Marc Isambard Brunel (pai de Isambard Kingdom Brunel ), com a ajuda de Henry Maudslay e outros, projetou 22 tipos de máquinas-ferramenta para fazer as peças dos blocos de cordame usados ​​pela Marinha Real . Esta fábrica teve tanto sucesso que permaneceu em uso até a década de 1960, com a oficina ainda visível no HM Dockyard em Portsmouth , e ainda contendo algumas das máquinas originais.

Um dos primeiros exemplos de um layout de fábrica quase moderno, projetado para fácil manuseio de materiais, foi a Fundição Bridgewater . Os terrenos da fábrica eram limitados pelo Canal Bridgewater e pela Ferrovia Liverpool e Manchester . Os edifícios foram dispostos em linha com uma via férrea para o transporte da obra que atravessa os edifícios. Guindastes eram usados ​​para levantar o trabalho pesado, que às vezes pesava na casa das dezenas de toneladas. O trabalho passou sequencialmente pela montagem da estrutura e montagem final.

A Fundição Bridgewater , retratada em 1839, uma das primeiras fábricas a usar um layout , fluxo de trabalho e sistema de manuseio de materiais quase modernos

A primeira linha de montagem de fluxo foi iniciada na fábrica de Richard Garrett & Sons , Leiston Works em Leiston, no condado inglês de Suffolk, para a fabricação de motores portáteis a vapor . A área da linha de montagem foi chamada de ' The Long Shop ' devido à sua extensão e estava totalmente operacional no início de 1853. A caldeira foi trazida da fundição e colocada no início da linha, e à medida que progredisse através da construção, parar em vários estágios onde novas peças seriam adicionadas. Do nível superior, onde eram feitas as outras peças, as peças mais leves eram baixadas sobre uma sacada e depois fixadas na máquina no nível do solo. Quando a máquina chegasse ao fim da oficina, ela estaria concluída.

Peças intercambiáveis

Durante o início do século 19, o desenvolvimento de máquinas-ferramentas , tais como o parafuso de corte Torno , plaina de metal , e fresadora e de controle de percurso através de gabaritos e dispositivos elétricos , desde os pré-requisitos para a linha de montagem moderna, fazendo peças intercambiáveis uma realidade prática .

Esteiras a vapor e elétricas do final do século 19

Elevadores transportadores movidos a vapor começaram a ser usados ​​para carregar e descarregar navios em algum momento do último quarto do século XIX. Hounshell (1984) mostra um c. Esboço de  1885 de um transportador elétrico movendo latas através de uma linha de enchimento em uma fábrica de enlatados.

O frigorífica indústria de Chicago acredita-se ser uma das primeiras linhas de montagem industriais (ou desmontagem linhas) para ser utilizado nos Estados Unidos, a partir de 1867. Os trabalhadores se situaria em estações fixas e um sistema de roldanas traria a carne para cada trabalhador e eles completariam uma tarefa. Henry Ford e outros escreveram sobre a influência dessa prática de matadouro nos desenvolvimentos posteriores da Ford Motor Company.

século 20

Linha de montagem da Ford, 1913. A linha de montagem do magneto foi a primeira.
1913 Experiências com o corpo de montagem no modelo T chassis . A Ford testou vários métodos de montagem para otimizar os procedimentos antes de instalar o equipamento permanentemente. A linha de montagem real usava uma ponte rolante para montar a carroceria.
Linha de montagem Ford Modelo T por volta de 1919
Linha de montagem Ford Modelo T por volta de 1924
Linha de montagem da Ford por volta de 1930
Linha de montagem da Ford por volta de 1947

De acordo com Domm, a implementação da produção em massa de um automóvel por meio de uma linha de montagem pode ser creditada a Ransom Olds , que a usou para construir o primeiro automóvel produzido em massa, o Oldsmobile Curved Dash . Olds patenteou o conceito de linha de montagem, que colocou para funcionar em sua fábrica Olds Motor Vehicle Company em 1901.

Na Ford Motor Company , a linha de montagem foi introduzida por William "Pa" Klann após seu retorno de uma visita ao matadouro da Swift & Company em Chicago e visto o que foi referido como a "linha de desmontagem", onde as carcaças eram abatidas enquanto se moviam ao longo de uma esteira . A eficiência de uma pessoa removendo a mesma peça repetidamente sem ela mesma se mover chamou sua atenção. Ele relatou a ideia a Peter E. Martin , que logo seria o chefe de produção da Ford, que ficou em dúvida na época, mas o encorajou a prosseguir. Outros na Ford alegaram ter apresentado a ideia a Henry Ford , mas a revelação do matadouro de Pa Klann está bem documentada nos arquivos do Museu Henry Ford e em outros lugares, tornando-o um contribuidor importante para o conceito moderno de linha de montagem automatizada. Ford ficou grato por ter visitado as instalações altamente automatizadas de tratamento de pedidos postais da Sears de 40 acres por volta de 1906. Na Ford, o processo foi uma evolução por tentativa e erro de uma equipe consistindo principalmente de Peter E. Martin , o superintendente da fábrica; Charles E. Sorensen , assistente de Martin; Clarence W. Avery ; C. Harold Wills , desenhista e ferramenteiro; Charles Ebender ; e József Galamb . Algumas das bases para tal desenvolvimento foram recentemente estabelecidas pelo layout inteligente de posicionamento da máquina-ferramenta que Walter Flanders vinha fazendo na Ford até 1908.

A linha de montagem móvel foi desenvolvida para o Ford Modelo T e começou a operar em 7 de outubro de 1913, na fábrica da Ford em Highland Park , e continuou a evoluir a partir daí, usando estudo de tempo e movimento . A linha de montagem, acionada por correias transportadoras , reduziu o tempo de produção de um Modelo T para apenas 93 minutos, dividindo o processo em 45 etapas. Produzir carros mais rápido do que a tinta da época poderia secar, teve uma influência imensa no mundo.

Em 1922, Ford (por meio de seu ghostwriter Crowther) disse sobre sua linha de montagem de 1913:

Acredito que esta foi a primeira linha móvel já instalada. A ideia surgiu de uma forma geral do carrinho que os empacotadores de Chicago usam para temperar a carne.

Charles E. Sorensen , em suas memórias de 1956, My Quary Years with Ford , apresentou uma versão diferente de desenvolvimento que não era tanto sobre "inventores" individuais, mas sim um desenvolvimento gradual e lógico da engenharia industrial :

O que funcionou na Ford foi a prática de transferir a obra de um trabalhador para outro até que se tornasse uma unidade completa, em seguida, organizar o fluxo dessas unidades no momento certo e no local certo para uma linha de montagem final móvel da qual saía um produto final. Independentemente dos usos anteriores de alguns desses princípios, a linha direta de sucessão da produção em massa e sua intensificação em automação deriva diretamente do que trabalhamos na Ford Motor Company entre 1908 e 1913. Henry Ford é geralmente considerado o pai da produção em massa . Ele não era. Ele foi o patrocinador disso.

Como resultado desses desenvolvimentos no método, os carros da Ford saíram da linha em intervalos de três minutos ou seis pés por minuto. Isso foi muito mais rápido do que os métodos anteriores, aumentando a produção em oito para um (exigindo 12,5 horas-homem antes, 1 hora e 33 minutos depois), usando menos mão de obra. Foi tão bem sucedido que a tinta tornou-se um gargalo. Apenas o preto japonês secaria rápido o suficiente, forçando a empresa a abandonar a variedade de cores disponíveis antes de 1914, até que a laca Duco de secagem rápida foi desenvolvida em 1926.

A técnica da linha de montagem foi parte integrante da difusão do automóvel na sociedade americana. Custos de produção reduzidos permitiram que o custo do Modelo T caísse dentro do orçamento da classe média americana. Em 1908, o preço de um Modelo T era de cerca de US $ 825 e, em 1912, caiu para cerca de US $ 575. Essa redução de preço é comparável a uma redução de $ 15.000 para $ 10.000 em dólares a partir do ano 2000. Em 1914, um operário de linha de montagem poderia comprar um Modelo T com quatro meses de salário.

Os complexos procedimentos de segurança da Ford - especialmente designar cada trabalhador a um local específico em vez de permitir que eles circulem - reduziram drasticamente o índice de lesões . A combinação de altos salários e alta eficiência é chamada de " fordismo " e foi copiada pela maioria das grandes indústrias. Os ganhos de eficiência da linha de montagem também coincidiram com a decolagem dos Estados Unidos. A linha de montagem forçou os trabalhadores a trabalhar em um determinado ritmo com movimentos muito repetitivos que levaram a mais produção por trabalhador, enquanto outros países estavam usando métodos menos produtivos.

Na indústria automotiva , seu sucesso foi dominante e rapidamente se espalhou pelo mundo. Ford França e Ford Grã-Bretanha em 1911, Ford Dinamarca 1923, Ford Alemanha e Ford Japão 1925; em 1919, Vulcan (Southport, Lancashire) foi o primeiro fabricante europeu nativo a adotá-lo. Logo, as empresas precisavam ter linhas de montagem, ou corriam o risco de quebrar por não serem capazes de competir; em 1930, 250 empresas que não haviam desaparecido.

A enorme demanda por equipamentos militares na Segunda Guerra Mundial estimulou técnicas de linha de montagem na construção naval e na produção de aeronaves. Milhares de navios Liberty foram construídos fazendo uso extensivo de pré-fabricação, permitindo que a montagem do navio fosse concluída em semanas ou mesmo dias. Depois de produzir menos de 3.000 aviões para as Forças Armadas dos Estados Unidos em 1939, os fabricantes de aviões americanos construíram mais de 300.000 aviões na Segunda Guerra Mundial. A Vultee foi pioneira no uso da linha de montagem motorizada para a fabricação de aeronaves. Outras empresas o seguiram rapidamente. Como William S. Knudsen (tendo trabalhado na Ford, GM e na Comissão Consultiva de Defesa Nacional) observou: "Vencemos porque sufocamos o inimigo em uma avalanche de produção, como ele nunca tinha visto, nem sonhado ser possível."

Melhores condições de trabalho

Em sua autobiografia de 1922, Henry Ford menciona vários benefícios da linha de montagem, incluindo:

  • Os trabalhadores não fazem nenhum trabalho pesado.
  • Sem inclinar-se ou curvar-se.
  • Nenhum treinamento especial foi necessário.
  • Existem trabalhos que quase qualquer pessoa pode realizar.
  • Ofereceu emprego a imigrantes.

Os ganhos de produtividade permitiram que a Ford aumentasse o pagamento dos trabalhadores de US $ 1,50 para US $ 5,00 por dia, assim que os funcionários alcançassem três anos de serviço na linha de montagem. A Ford continuou a reduzir a semana de trabalho por hora, enquanto baixava continuamente o preço do Modelo T. Esses objetivos parecem altruístas; no entanto, argumentou-se que foram implementados pela Ford a fim de reduzir a alta rotatividade de funcionários: quando a linha de montagem foi introduzida em 1913, descobriu-se que "toda vez que a empresa queria adicionar 100 homens ao pessoal de sua fábrica, era necessário contratar 963 "para neutralizar o desgosto natural que a linha de montagem parece ter inspirado.

Problemas sociológicos

O trabalho sociológico explorou a alienação social e o tédio que muitos trabalhadores sentem devido à repetição de fazer a mesma tarefa especializada o dia todo.

Um dos críticos mais famosos do capitalismo, Karl Marx , expressou em sua teoria Entfremdung a crença de que, para alcançar a satisfação no trabalho, os trabalhadores precisam se ver nos objetos que criaram, que os produtos devem ser "espelhos nos quais os trabalhadores os veem refletidos. natureza essencial ". Marx via o trabalho como uma chance para externarmos facetas de nossa personalidade. Os marxistas argumentam que a especialização torna muito difícil para qualquer trabalhador sentir que pode estar contribuindo para as reais necessidades da humanidade. A natureza repetitiva das tarefas especializadas causa, dizem eles, um sentimento de desconexão entre o que um trabalhador faz o dia todo, quem ele realmente é e o que idealmente seria capaz de contribuir para a sociedade. Marx também argumentou que os empregos especializados são inseguros, uma vez que o trabalhador é dispensável assim que os custos aumentam e a tecnologia pode substituir o trabalho humano mais caro.

Uma vez que os trabalhadores têm que ficar no mesmo lugar por horas e repetir o mesmo movimento centenas de vezes por dia, as lesões por esforço repetitivo são uma possível patologia da segurança ocupacional . O ruído industrial também se mostrou perigoso. Quando não estava muito alto, os trabalhadores eram frequentemente proibidos de falar. Charles Piaget , trabalhador qualificado da fábrica da LIP , lembrou que, além de serem proibidos de falar, os trabalhadores semiqualificados tinham apenas 25 centímetros para se deslocar. Mais tarde, a ergonomia industrial tentou minimizar o trauma físico.

Veja também

Referências

Notas de rodapé

Trabalhos citados

links externos