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Descobrindo os ‘Gargalos’ e Falhas no Processo de Fabricação Manual de Instrumentos e Equipamentos Cirúrgicos

Flávio Lages Rodrigues

Coordenador de produção e ex-aluno da pós-graduação em Engenharia de Produção Enxuta

flavioposttrevor@yahoo.com.br

1- INTRODUÇÃO

A Revolução Industrial teve seu início no Século XVIII, na Inglaterra com a mecanização dos sistemas de produção. Em contraposição a Idade Média, onde o artesanato era a forma utilizada para se produzir. A indústria, buscava então, lucros com menores custos e produção acelerada, inovando sempre para melhorar a produção de mercadorias. Os produtos começaram a ser processados com mais rapidez, barateando os seus valores e estimulando o consumo em massa. 
Percebe-se na atualidade uma grande necessidade de se produzir cada vez mais para saciar necessidades específicas de consumidores exigentes. Para o sistema produtivo e empresas a regra é gerar lucro e diminuir sempre as despesas. Nesse caso tudo que possa melhorar as plantas de fábricas diminuindo as perdas e aumento os lucros é buscado. Há uma grande necessidade por eliminar perdas e desperdícios nos processos produtivos. Essa perda pode ser ocasionada pela falta planejamento das ações e pode ocorrer com: o tempo, recursos físicos e materiais.
O presente artigo tem como objetivo o estudo da restrição na produção de materiais cirúrgicos e equipamentos médicos da Empresa X, que é nacional, situada em Belo Horizonte. Como teórico para estudo desse fenômeno será usado o livro Manual da Teoria das Restrições do autor James F. Cox III. Também foram realizadas análises do processo produtivo  in loco.  O estudo detalhado da produção irá mostrar o fluxo do material em processo, os recursos usados, o layout e o arranjo físico. Dessa forma o gargalo e os processos que consomem mais recursos serão analisados. Buscando reduzir seus impactos no processo produtivo.

2- PROCESSO PRODUTIVO DE EQUIPAMENTOS E MATERIAL CIRÚRGICOS 
Verifica-se que em todo processo de fabricação da Empresa X, é necessário saber como fazer. Para isso tem a Instrução de Trabalho (IT), que aponta todas as tarefas, materiais e recursos usados na fabricação. Por se tratar de materiais cirúrgicos e equipamentos médicos, esses produtos devem ter registro com Certificado de Boas Práticas de Fabricação e Controle de Produtos para Saúde expedidos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). Todo processo de fabricação do produto como as etapas de manufatura seguem exigências da Anvisa, conforme abaixo na figura 1:





Os produtos fabricados pela Empresa X, se classificam por famílias com: articulados, semi-articulados, cortantes, semi-cortantes e equipamentos médicos. Para a Anvisa se enquadram em “Equipamento de apoio médico-hospitalar: Equipamento, aparelho ou instrumento de uso médico, odontológico ou laboratorial, destinado a fornecer suporte a procedimentos diagnósticos, terapêuticos ou cirúrgicos”.  
Há alguns fatores de grande relevância para entender a produção, entre eles: o fluxo dos materiais, os recursos usados, o layout e o arranjo físico. O estudo detalhado desses objetos poderão apontar para perdas no processo, possíveis gargalos e por fim suas restrições.

2.1 Fluxo do material em processo e Recursos usados
Percebe-se que no processo produtivo, tudo que não agrega valor ao produto gera custos que impedem a competitividade. Tanto o fluxo como os recursos podem não estar sendo usados de forma eficaz. Isso levará a uma baixa produtividade, devido ao aumento do lead time   e dos diferentes recursos que podem ser gargalos.
Os produtos (bens) são produzidos em um sistema de produção. Um sistema de produção consiste em uma série de etapas sucessivas desempenhadas por diferentes recursos. Todas as etapas ou operações devem ser finalizadas em uma seqüência específica para obter o produto final (COX III, 2002 p. 28).
Se os produtos levam a produção a observar todos os recursos disponíveis, tudo que possa restringir os recursos e assim por dizer o fluxo deve ser analisado. De acordo com Cox III (2002 p. 28) “um recurso restritivo limita toda a produção global do sistema”. Essa limitação da capacidade se traduz em perdas, pois todos os recursos não gargalos na produção dependem do recurso gargalo.  Para a fábrica produzir e vender bens e serviços é preciso ver onde está o gargalo, pensar nas possíveis mudanças no fluxo dos materiais e agir nessas mudanças de forma a melhorar o processo. 
Como a produção na Empresa X não segue um seqüência lógica, por se tratar de encomendas de clientes como distribuidoras, médicos, hospitais e materiais fabricados para Congressos Médicos. Cada Ajustador faz uma tarefa específica e diferente do outro Ajustador quase sempre. Isso torna as Fresadoras como gargalos, pois são 3 recursos para 6 operadores e muitas vezes todos precisam dos recursos ao mesmo tempo.   Outro fator que ocorre é que as peças depois de passarem pelos Tornos e serem processados nas Bancadas, Solda, Furadeira ou Fresadora voltam para realização de outra tarefa. O que acaba sendo um setup a mais no tempo em que o Torno deveria estar produzindo outro produto. Observando a produção de perto com seus fluxos, recursos e a restrição que neste caso podem ser natural do processo como o acabamento como um recurso que consome muito tempo, ou mesmo com outros recursos como os Tornos 1 e 2, e as Fresadoras 1, 2 e 3. Podemos ver que há a necessidade do Gerenciamento das Restrições, conhecendo e compreendendo a produção:
O gerenciamento de restrições é uma nova abordagem que planeja e controla a produção e venda de produtos e serviços. Esta abordagem reconhece o poderoso papel que a restrição (o recurso limitante) desempenha na determinação da saída do sistema de produção como um todo. Através do conhecimento e da compreensão profunda dos conceitos de GR, os gerentes podem perceber melhorias imediatas no resultado de suas organizações e, através de uma abordagem focalizada de aprimoramento contínuo, podem planejar para suprir também as necessidades futuras (COX lll, 2002 p. 28,29)
Abordaremos agora o fluxo que os materiais seguem na produção que geralmente inicia-se nos Tornos, mas que podem começar também pelas Fresadoras. Esse fluxo passa pelo Torno Mecânico 1 ou Torno Mecânico 2, ou pelas Furadeira Fresadora 1,  Furadeira Fresadora 2 ou pela Fresadora Universal 3 não necessariamente por essa ordem. Depois de passarem por estes recursos e serem usinadas no Torno Mecânico e Fresadoras, simultaneamente ou não, esses materiais chegam as Bancadas 1, 2, 3, 4 e 5. Nesse ponto de processamento nas bancadas as peças recebem ajustes com limas, furos passantes e cegos, furos roscados, soldas e montagens finais. 
Esses materiais podem ser soldados com Solda Tig ou Solda Prata, devendo voltar a uma das bancadas. Outro recurso além da Solda é a Furadeira de Bancada 1,  que é usada pelos Ajustadores e que pode aliviar o uso das Fresadoras 1, 2 e 3. Pois furos que não exigem muita precisão e peças que são furadas na montagem usam esse recurso. O processo seguinte é o acabamento nas Politrizes 1 e 2 com lixas expansivas e feltro abrasivos e lisos, que oferecem ao aço inox um acabamento mais fino, polido e escovado permitindo a esterilização e assepcia dos materiais acabados. Há também os materiais que são usados diretamente na cirurgia e que não podem refletir com a iluminação da mesa cirúrgica, estes após o acabamento polido, vão para a Jateadeira 1, onde são jateados com micro esfera de vidro e ficam fosqueados. 
O acabamento em todos os materiais no processo de fabricação se torna o gargalo da produção.  Além dos Tornos Mecânicos 1 e 2, tem as Fresadoras 1, 2 e 3. Este estudo da produção procura evidenciar esse gargalo, com acabamento em processo manual como maior tempo. Para posteriormente  buscar melhorias não só no acabamento, mas em outros setores da produção, melhorando o fluxo dos materiais em processo e utilizando melhor os recursos.
Outros fatores também contribuem para elevado tempo para o acabamento.   A tolerância a fadiga com o ambiente das Politrizes com muito pó gerado no atrito da peça com a lixa ou feltro. Também o aquecimento do material que precisa ser resfriado devido seu atrito constante com lixa ou feltro, evitando queimaduras e acidentes que tal tarefa possa acarretar ao trabalhador. Além do pó, da umidade e do aquecimento das peças, há também a baixa luminosidade que acabam gerando cansaço desnecessário ao trabalhador. A baixa luminosidade não se restringe apenas ao setor de acabamento, mas é um problema em toda a produção. 
Na produção ocorrem outros problemas, entre eles ferramentas necessárias como brocas, fresas de topo, bits para os Tornos, machos e cossinetes para abrir rosca, entre outras ferramentas que ficam trancadas e as pessoas responsáveis não ficam de prontidão na produção, gerando perda de produção com longos setup’s. Também ocorre que os pedidos descem do comercial, passam pela engenharia e quando chegam a produção com o Controle de Produção (CP), descobrem que não tem a matéria prima para tal produto. 
Desenhos técnicos é um outro problema, pois com a falta de normatização e padronização, os produtos eram modificados por falta de ferramentas específicas para a tarefa como: brocas, rasgos ou até mesmo roscas. Solucionando um “problema” para realizar uma tarefa, mas trazendo consigo inúmeros problemas devido as mudanças no desenho original sem nenhum motivo. Outro problema na produção é a falta de manutenção preventiva nas máquinas e equipamentos. A manutenção só é feita de forma corretiva e isso atrasa os pedidos e todo o processo de produção que já tem suas restrições por ser todo artesanal.  A falta de comunicação entre a engenharia e a produção, acarreta em várias falhas entre o que precisa ser fabricado e o que realmente está sendo fabricado. Não há um quadro de produção (Kanban)  mostrando o que está sendo fabricado também para a  engenharia. Esse quadro ajudaria até a entender o fluxo das peças, o que é gargalo e não gargalo e até mesmo as paradas forçadas por “urgências” de cirurgias em hospitais. Não deixando os clientes sem os produtos.
Já que todo material cirúrgico ou equipamento médico tem acabamento polido obrigatório para evitar contaminação em cirurgia e é feito manualmente. A tendência natural é a elevação do tempo de processo nesse recurso. Para melhorar os recursos disponíveis e minimizar seus efeitos na produção, o gargalo terá que ser analisado como uma restrição para a produção. Para usar bem os recursos é necessário planejamento e controle da produção. Segundo Cox IIl (2002, p. 29), “o planejamento e o controle do processo de produção é uma parte importante na administração.” Dessa forma não há como administrar a produção se não houver planejamento e controle de todo processo.
O sistema de produção é composto de reconstruções, métodos, práticas e releituras de situações cotidianas que não estão funcionando bem. Através da busca incessante por melhorarias no chão de fábrica, as pequenas mudanças visualizadas e apontadas por aqueles que produzem, passam a ser de grande valia para administrar a produção.
Quando determinamos por que as coisas não funcionam e criamos novos métodos, a arte do gerenciamento torna-se ciência. Como ciência, a administração da produção pode ser estudada de maneira objetiva, pode sujeitar-se a testes e seus resultados podem ser relatados a outros. Este  processo científico leva tempo e, logicamente, as explicações, os testes e os resultados são construídos um sobre o outro em um corpo complexo de conhecimento. (COX III, 2002, p.29)
Para ajudar a diminuir os tempos nos materiais em processo será necessário verificar não só o fluxo dos materiais e os recursos usados. Mas também o layout e arranjo físico da produção que podem consumir muito tempo, com materiais em processo, transporte excessivo e estoques. 

2.2 Layout e Arranjo Físico da Produção
Compreende-se como layout a disposição ou o modo como às máquinas, equipamentos, ferramentas, insumos, produtos acabados e a mão de obra, são ou estão organizados dentro da indústria. Essas melhorias podem resultar em maior produtividade, redução de desperdícios e perdas de tempos traduzidas no lead-time, possibilitando aumentar a lucratividade da empresa, onde todos os processos devem se relacionar harmoniosamente. Entretanto, mudanças no layout são trabalhosas e podem ocasionar elevação de custos. Nesse sentido, o problema recai sobre a reestruturação que se pode fazer no layout existente para avaliar se há necessidade de um novo arranjo. As áreas de produção precisam passar por algumas mudanças na maneira de execução das atividades, passando por revisões constantes.
A movimentação excessiva, a falta de padronização no processo, o espaço físico limitado e falta do uso de 5’S, são fatores bloqueadores de melhoria. Entende-se por 5’S: Seiri  (Senso de Utilidade), Seiton  (Senso de arrumação), Seiso (Senso de limpeza), Seiketsu (Senso de asseio pessoal) e Shitsuke (Disciplina, consciente, autodisciplina). Para Barbosa (1993, p. 22) “Os benefícios imediatos do 5S são: prevenção de acidentes, melhoria da produtividade, redução de custos, melhoria do ambiente de trabalho, melhoria do moral, uso eficiente do tempo, melhor aproveitamento de materiais, equipamentos, menos desperdícios, etc”. O 5’S é uma ferramenta de trabalho que permite desenvolver um planejamento sistemático de classificação, ordem, limpeza, permitindo maior produtividade, segurança, melhoria do clima organizacional, motivação dos funcionários e consequentemente melhoria da competitividade organizacional. 
A competição na área de produtos manufaturados vem crescendo e, com isso, as empresas de todos os setores passaram a enfrentar novos desafios para se manter competitivas. Segundo Daniels (1996) esse fenômeno decorre de fatores como: globalização, aumento do grau de exigências e sofisticação requerido pelos consumidores, redução do ciclo de vida dos produtos, rápido avanço tecnológico, entre tantos outros fatores.  
Para Muther (1986), o arranjo físico ou layout pode ser definido como o estudo do posicionamento relativo dos recursos produtivos, homens, máquinas e materiais, ou seja, é a combinação dos diversos equipamentos/máquinas, áreas ou atividades funcionais dispostas adequadamente. De acordo com Slack et al. (1999) definir um arranjo físico é decidir onde colocar todas as instalações, máquinas equipamentos e pessoal da produção. Ainda segundo ele, existem quatro tipos de arranjos físicos:
a) Arranjo posicional ou por posição fixa, sendo que nesse tipo de layout o produto a ser trabalhado se concentra fixo e os trabalhadores e ferramentas movimentam para realizar os processos. A característica aqui é a existência de pequena variedade de produtos em pequenas quantidades. Esse tipo de processo produtivo se desenvolve em áreas restritas, de forma artesanal como: construções de navios, aviões e grandes equipamentos.
b) Arranjo físico funcional ou por processo, neste tipo de layout os recursos são organizados de acordo com as funções a serem desempenhadas e de suas necessidades comuns. Como característica existe uma grande variedade de produtos em pequenas quantidades. As peças se movem de acordo com as operações, o que permite a criação de departamentos com operações do mesmo tipo feitas na mesma área.  Como exemplo verifica-se a usinagem como departamento e o torno, fresa e ajustagem como áreas.
c) Arranjo físico linear ou por produto, já neste tipo layout os equipamentos ou recursos são dispostos de acordo com a seqüência de processamento, o que facilita o controle do processo e minimiza o manuseio de materiais, ou seja, o material passa pelas operações e existe um único produto fabricado em grande quantidade.
d) Arranjo físico celular, para este tipo de layout o material em processo é direcionado para operação onde ocorrerão várias etapas de seu processamento. A célula concentra todos os recursos necessários para isso e pode ter os seus equipamentos organizados por produto ou por processo. Com a célula procura-se confinar os fluxos (movimentação de materiais) a uma área específica, reduzindo assim os efeitos negativos de fluxos intensos através de longas distâncias. Considerando os modelos de arranjo físicos apresentados, a concepção ou planejamento do sistema de produção segue influenciado essencialmente pelo fluxo do trabalho, o qual deve ser racional evitando-se que os deslocamentos, sejam de pessoas ou materiais, quando necessários ocorram por distâncias reduzidas, outro aspecto a ser considerado quando da elaboração do arranjo físico, trata-se do conforto e da segurança que deve ser proporcionada aos trabalhadores.

3- APLICAÇÃO DO ARRANJO FÍSICO NA PRODUÇÃO
Na Empresa X não foi feito nenhum estudo para estabelecer o layout ou arranjo físico da produção. Primeiro por se tratar de uma empresa que começou apenas comercializando materiais cirúrgicos e posteriormente com a necessidade de concertos e manutenção desses materiais, criou-se a produção que não só concertava, mas também fabricava. Em segundo lugar a empresa era em uma pequena loja e depois foi para um lote próprio. Sendo ampliada de forma desordenada e não em forma de galpão, mas de prédio. Então a produção passou a ter 29 metros quadrados, com área de  produção, de acabamento e de gravação de materiais acabados. A matéria prima não fica na produção, ela se concentra  cerca de 3 metros de distância. Onde ficam armazenados EPI’s , insumos e toda matéria prima usada na fabricação.
Pensar em uma fábrica requer um pensamento enxuto, onde se gasta menos energia e trabalho para se produzir com maior eficiência. O fluxo dos materiais em processo e os recursos usados foram analisados na Empresa X. Outro objeto de análise, foi o layout e o arranjo físico da produção.
De acordo com Muther (1986), os problemas de arranjo físico estão relacionados a dois elementos básicos: produtos (P) e quantidades (Q), ou seja, quanto de cada item ou produto deve ser produzido. Isto se deve ao fato de que as instalações físicas de uma indústria são organizadas com a finalidade de permitir a produção de alguns tipos determinados de produtos em certa quantidade e, da melhor forma possível, ou seja, o de menor custo, o de maior qualidade, etc. Além desses dois elementos básicos, Muther (1986) inclui mais outros três elementos: o roteiro (R) do processo que procura a eliminação de operações desnecessárias através de uma combinação de operação ou mudança de seqüência ou com o melhoramento dos processos. Determinando a melhor seqüência de movimentação de material em processo, utilizando um diagrama de fluxo denominado de Carta de Processo; o serviço (S) de apoio para suprir as atividades que não são diretamente ligadas ao processo produtivo, mas torna-se muito importante num contexto amplo, no tocante ao mantimento de todo processo de manufatura; o tempo (T) dimensionado para produzir ou quando é para produzir. Enfim, os elementos P, Q, R, S e T são os dados iniciais que darão suporte as soluções do arranjo físico.
Conforme Harding (1992), para desenvolver um projeto de layout é necessário seguir cinco etapas:
a) O levantamento consiste em conhecer algumas características da organização, os funcionários, as matérias primas, os equipamentos e os processos utilizados.    
b) O planejamento de soluções é a fase onde se estuda de forma passível as modificações, onde são levantadas as possíveis soluções, identificadas às intervenções físicas e projetadas as melhorias que deverão ser observadas.
c) A crítica do Planejamento é a fase que ocorrem as mudanças, que seria a fase de adaptação ou o tempo de acomodação. A implantação ou mudança de um arranjo físico requer um tempo para aceitação por parte das pessoas envolvidas, então nesta fase a análise crítica do planejamento tem a dupla finalidade de fazer com que a transição seja facilitada através dos entendimentos e, também, permitir o aprimoramento do planejamento desenvolvido.
d) Na implantação são providenciadas as mudanças necessárias para o arranjo físico, incluindo maquinários, divisões, elevações, determinação dos pontos de água e energia, iluminação, sinalização, equipamentos de prevenção de acidentes e sinistros, etc.
e) No controle de resultados sendo esta a última fase onde são levantados todos os dados necessários ao desempenho dos setores para que sejam adotados os ajustes quando necessários.
Na Empresa X o arranjo físico utilizado é o funcional ou por processo devido a grandes variedades de produtos e pequenas quantidades. Sendo a produção de pequeno porte o arranjo físico celular atenderia também, pois o fluxo seria menor e recursos estariam melhor posicionados, além de ter os recursos e equipamentos organizados por produto ou por processo. O misto dos dois arranjos físico funcional/processo e arranjo físico celular reduziriam setup’s, transportes, estoques, desperdícios de tempo, recursos físicos e materiais.
Percebe-se então, que o próprio layout e o arranjo físico não esgotam as possibilidades de melhorias contínuas, pelo contrário, eles sempre apontam para ganhos reais nos setores produtivos. Neste caso o estudo e a participação direta do grupo de trabalho com o Kaizen  é fundamental para a eficácia das melhorias. O Kaizen consiste numa forma de gestão orientada para a maximização da produtividade e da rentabilidade e que não implica em significativo aumento de custos. 

4- CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com os estudos feitos na produção problemas históricos e novos foram evidenciados. A observação com uma prancheta, lápis e papel foram as ferramentas usadas, aliadas ao tempo para ver, julgar e agir. Melhorias com o 5’S foram feitas na produção e uma reorganização com o arranjo físico funcional e celular de forma mista. O fluxo dos materiais em processo e os recursos foram analisados buscando melhorias na produção. 
As máquinas como Tornos e Fresadoras foram preparadas com setup’s para processar não apenas uma peça, mas lotes de 10 peças o que acaba reduzindo o tempo de produção e gerando estoques mínimos que atenda aos clientes. Foram realizadas as manutenções preventivas, mostrando suas vantagens e as desvantagens com manutenções corretivas que não permitem produzir e atrasam os pedidos. Ocorria que por falta de manutenção das máquinas e equipamentos, as mesmas não realizavam tarefas com precisão e muitas vezes geravam retrabalho que aumentava o tempo de processo.
A iluminação que era precária foi ampliada com calhas industriais para atender as exigências da produção. Também foram feitos armários na produção, para guardar as ferramentas como brocas, machos, cossinetes, bits entre outros materiais usados como insumo no processo produtivo.
Matrizes para dobrar peças do Hallo Veste de forma padronizada foram criadas para evitar traçar peça por peça e depois dobrar. Matrizes com furações que evitam o uso das Fresadoras foram criadas para os Aspiradores de Frazier. Fabricação do Suporte Mayfield para operar o crânio, foi todo desenvolvido de forma que através de gabaritos e matrizes se faça a usinagem e montagem.
Melhorias foram feitas nas máquinas e equipamentos como divisores, morsas das Fresadoras e sapatas de fixação. Pequenos reparos foram feitos no Tornos, Fresadoras, Furadeira, Bancadas, Guilhotina, Jateadeira e nas Politrizes. 
Na Solda Tig foi proposto fechamento do lugar que é aberto, colocando uma porta e uma coifa com exaustor para retirada dos gases ali produzidos na soldagem. Outra proposta foi feita com um quadro de produção (Kanban) que mostre o fluxo de materiais em processo para engenharia e para a produção, eliminando os erros de comunicação do que está em processo de produção com o que se precisa produzir. 
Sabendo que o acabamento dos materiais acaba por ser um gargalo natural, buscou-se alternar o ritmo do produção, entre as Bancadas e Polimento, ou entre as Fresadoras e o Polimento, visto que são apenas 2 Politrizes para 6 Ajustadores. Como também são 3 Fresadoras para 6 Ajustadores. Ficando apenas as Bancadas como recurso individual para todos os 6.
O acabamento das peças que saem dos Tornos e das Fresadoras ou das Bancadas acabam recebendo um acabamento melhor e reduz o tempo nas Politrizes e o excesso de vezes que os materiais são processados nesses recursos. Também houve investimento em outra roda expansiva de lixa, os materiais são lixados e depois abrasivados com feutro. Havendo somente uma roda, aumentava o tempo de acabamento. Agora com duas rodas expansivas o tempo de processamento diminui com baixo investimento.
Portanto, o que poderia ser um gargalo natural, levando grandes problemas na produção, acabou por ser a solução com a relocação de recursos e operadores que participam do processo produtivo. Mudando o fluxo dos materiais, a disposição dos recursos e arranjo físico.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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GAITHER, Norman; FRAZIER, Greg. Administração da Produção e Operações. 8 ed. São Paulo: Pioneira, 2002,
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ZACARELLI, S. B. Programação e controle da Produção. 5 ed. São Paulo: Livraria Pioneira, 1979.

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