Uso da Simulação a Eventos Discretos para Melhoria do Fluxo Produtivo em um Sistema de Montagem de Placas Eletrônicas

Abstract

Em mercados cada vez mais competitivos, a capacidade de atender à demanda com eficiência torna-se fator decisivo, sobretudo em ambientes de manufatura de alto mix e baixo volume, nos quais a elevada variabilidade de produtos e de roteiros dificulta o dimensionamento dos recursos e a identificação das restrições produtivas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo de simulação computacional para analisar o fluxo produtivo de uma linha de montagem de placas de circuito impresso operada sob encomenda, com foco na identificação de gargalos, na avaliação da capacidade produtiva e na análise de melhorias operacionais. A pesquisa caracteriza-se como um estudo de caso de natureza quantitativa, conduzido em uma empresa do setor eletrônico. Inicialmente, mapeou-se o processo produtivo, contemplando as linhas de montagem em superfície (SMT) e de inserção de componentes através de furos (PTH), e adotou-se uma estratégia de discretização que, a partir de uma curva ABC da demanda, reduziu o universo de produtos a modelos representativos. O modelo foi construído no software Tecnomatix Plant Simulation, verificado e validado, e submetido a dez cenários no ExperimentManager, variando-se a alocação de mão de obra sob regime de operação saturada em um horizonte de trinta dias. Os resultados indicaram, para a configuração atual, capacidade produtiva de cerca de 9.829 placas por mês, valor próximo à média histórica de 9.719 placas mensais, o que validou o modelo, podendo alcançar cerca de 10.979 placas mensais mediante a realocação da mão de obra. A análise apontou a linha PTH como o gargalo do sistema, evidenciado pela saturação da fila que a antecede, e identificou o número de operadores de inspeção visual como o principal fator de ganho de capacidade. Conclui-se que o desempenho do sistema é governado pela linha PTH e que a simulação a eventos discretos constitui ferramenta eficaz para a análise de capacidade e a identificação de gargalos, recomendando-se, para a ampliação da capacidade, a investigação do aumento dos postos de revisão PTH.

In increasingly competitive markets, the ability to meet demand efficiently becomes a decisive factor, especially in high-mix, low-volume manufacturing environments, in which the high variability of products and routings hinders resource sizing and the identification of production constraints. In this context, this study aimed to develop a computer simulation model to analyze the production flow of a printed circuit board assembly line operated under a make-to-order strategy, focusing on the identification of bottlenecks, the assessment of production capacity, and the analysis of operational improvements. The research is characterized as a quantitative case study, conducted at a company in the electronics sector. Initially, the production process was mapped, covering the surface-mount technology (SMT) and the plated-through-hole (PTH) assembly lines, and a discretization strategy was adopted which, based on an ABC curve of demand, reduced the universe of products to representative models. The model was built in the Tecnomatix Plant Simulation software, verified and validated, and submitted to ten scenarios in the ExperimentManager, varying the workforce allocation under a saturated operating regime over a thirty-day horizon. The results indicated, for the current configuration, a production capacity of about 9,829 boards per month, close to the historical average of 9,719 monthly boards, which validated the model, reaching about 10,979 monthly boards through workforce reallocation. The analysis identified the PTH line as the bottleneck of the system, evidenced by the saturation of the queue preceding it, and pointed to the number of visual-inspection operators as the main factor for capacity gains. It is concluded that the system's performance is governed by the PTH line and that discrete-event simulation is an effective tool for capacity analysis and bottleneck identification, recommending, for capacity expansion, the investigation of increasing the number of PTH revision stations.