Equipamentos e otimização de operações em armazéns

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Acessibilidade, endereçamento, onde guardar cada item, paletes e contêineres, empilhadeiras, porta-paletes, drive-in e como calcular a capacidade de um armazém.

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Introdução

Na otimização da operação de um armazém, três aspectos precisam ser analisados com cuidado ao definir como ele vai funcionar:

  • Acessibilidade.
  • Equipamentos de movimentação e de armazenamento.
  • Embalagens e unitização da carga.

A aula anterior tratou do armazém como ponto da rede (tipos de CD, cross-docking, picking, localização). Esta desce ao chão do galpão: como arrumar os materiais e com que equipamentos movê-los e guardá-los.

Acessibilidade

Acessibilidade é a capacidade de alcançar o material desejado no menor tempo e ao menor custo possíveis, com o mínimo de trabalho. Ela depende de duas coisas.

A primeira é um sistema de localização física bem estruturado, que diga onde cada material está. O mais usado trata o armazém como um sistema de coordenadas em três dimensões: rua (o corredor), módulo ou coluna (a posição ao longo do corredor) e nível (a altura), às vezes com uma quarta referência para a posição dentro do nível.

Cada posição do porta-paletes tem um endereço: rua, módulo e nível
Cada posição do porta-paletes tem um endereço: rua, módulo e nível

A segunda é o arranjo físico: a forma como os materiais estão dispostos. Um bom arranjo permite retirar um item sem ter de mover outros. Um exemplo de alta flexibilidade é o pátio servido por ponte rolante: materiais idênticos (bobinas de aço, por exemplo) são empilhados e retirados pelo alto, e nem é preciso corredor de circulação, porque o acesso é vertical.

O vídeo acima, de uma reportagem sobre armazéns de café no sul de Minas, mostra como a arrumação dos lotes determina se o produto é fácil ou difícil de alcançar.

O que considerar ao decidir onde fica cada material

As técnicas de armazenamento devem seguir as recomendações do fabricante (temperatura, proteção contra intempéries, empilhamento máximo) e levar em conta:

  • Volume e peso. Itens volumosos ou muito pesados ficam perto da saída e, de preferência, no nível do chão, para encurtar a movimentação e reduzir o risco.
  • Frequência de movimentação. Itens de muita saída ficam perto da área de expedição. É a mesma lógica da curva ABC, aplicada à quantidade de retiradas e não ao valor (veja a aula sobre classificação ABC e XYZ).
  • Valor. Itens caros ficam em área controlada, para evitar perda, avaria e furto.
  • Acondicionamento e embalagem. A forma da embalagem define o equipamento e a estrutura de guarda.
  • Critério de fornecimento. Material entregue em unidades padrão (caixa, palete) é barato de movimentar; material fornecido a granel ou fracionado pesa na mão de obra e na produtividade.

Um critério com número: espaço por movimentação

Quando dois critérios brigam (um item ocupa muito espaço, mas sai muito), um índice simples ajuda a decidir quem fica mais perto da expedição: dividir o espaço que o item ocupa pelo número de retiradas no período. Na literatura ele se chama cube-per-order index (COI). Quanto menor o índice, mais perto da saída o item deve ficar: ele dá muitas viagens por metro ocupado.

ItemPosições ocupadasRetiradas por diaÍndice (posições ÷ retiradas)Ordem
P1402000,203º
P2101500,071º (mais perto)
P330301,004º (mais longe)
P45500,102º

Repare que P1, o item que mais sai, não fica em primeiro: ele ocupa tanto espaço que, posto inteiro junto à doca, empurraria para longe P2 e P4, que somados dão 200 retiradas em só 15 posições.

Usando o índice espaço ÷ retiradas, qual destes itens deve ficar mais perto da expedição? Item X: 20 posições e 40 retiradas/dia. Item Y: 6 posições e 30 retiradas/dia. Item Z: 50 posições e 100 retiradas/dia. Item W: 12 posições e 12 retiradas/dia.

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Gabarito: Item Y — os índices são X = 0,5; Y = 0,2; Z = 0,5; W = 1,0. O menor índice é o de Y. O item Z é o que mais sai, mas ocupa tanto espaço que seu índice empata com o de X.

Unitização da carga

Um armazém de alto giro precisa de cargas unitizadas: o material é recebido, guardado e expedido em unidades padrão, como o palete, em vez de volume a volume. Isso traz:

  • menos mão de obra;
  • movimentação mais rápida;
  • melhor uso dos equipamentos;
  • melhor aproveitamento do espaço cúbico, porque cargas padronizadas se empilham e se encaixam nas estruturas.

Paletes

Paletes são estrados de madeira, plástico, metal ou papelão sobre os quais se monta a carga. No Brasil, o padrão mais difundido é o palete PBR, de 1,00 × 1,20 m, definido pela Associação Brasileira de Supermercados (Abras) para padronizar a cadeia de abastecimento do varejo. Os modelos variam:

  • Descartável (madeira de baixa qualidade ou papelão), que segue com a carga e não volta.
  • Reutilizável, mais resistente, que circula entre fornecedor e cliente e exige controle de retorno.
  • Duas entradas ou quatro entradas: por quantos lados os garfos da empilhadeira ou da paleteira podem entrar.
  • Face simples ou dupla face: se só o lado de cima ou os dois lados têm plataforma para a carga.

Vantagens da paletização:

  • Maior densidade de carga no armazenamento e melhor uso da altura.
  • Padronização e automação do recebimento e do fornecimento.
  • Menos custo de manuseio, menos tempo de carga e descarga.

Desvantagens:

  • Pouco eficiente para produtos de baixo giro ou de saída muito fracionada.
  • Dependência de equipamento (empilhadeira, paleteira).
  • Custo dos próprios paletes, do seu reparo e do controle dos paletes vazios que precisam voltar.

Contêiner

O contêiner é uma caixa metálica padronizada, em geral de 20 ou 40 pés de comprimento (cerca de 6 e 12 metros), que pode ser seca, refrigerada ou adaptada para líquidos e gases. Sua vantagem é passar de um modal a outro (navio, trem, caminhão) sem que a carga seja mexida: é a base da intermodalidade, assunto da aula sobre intermodalidade e multimodalidade. A capacidade de portos e navios é medida em TEU (unidade equivalente a um contêiner de 20 pés); um de 40 pés conta como 2 TEU.

Equipamentos de movimentação

Há estreita relação entre os equipamentos que movem e os que guardam: o corredor do porta-paletes tem a largura que a empilhadeira precisa para girar, e a altura das prateleiras, a que a empilhadeira alcança. Por isso a escolha é feita em conjunto, olhando as características dos materiais, as embalagens e o fluxo do armazém. Os objetivos da movimentação são:

  • reduzir custos;
  • aumentar a produtividade;
  • aumentar a capacidade de uso do armazém;
  • melhorar a segurança e a ergonomia, reduzindo acidentes e fadiga;
  • melhorar o fluxo entre recebimento, guarda e expedição.

Os principais equipamentos:

EquipamentoPara que serve
Paleteira (manual ou elétrica)Move paletes no plano, em curtas distâncias e trajetos variáveis. Não eleva a carga a prateleiras.
Empilhadeira (elétrica, a gás, diesel)Move e eleva paletes. As elétricas dominam em ambiente fechado; existem modelos retráteis e trilaterais para corredores estreitos.
Rebocador (trator industrial)Puxa comboios de carrinhos em fluxos horizontais, por exemplo para abastecer linhas de montagem.
Transportador de correia ou de roletesMove volumes num percurso fixo e contínuo; base dos sistemas de triagem automática.
Ponte rolante e guindasteMovimentam cargas pesadas pelo alto, em pátios e galpões industriais.
MonoviaTrilho aéreo com carros ou talhas que seguem uma rota predeterminada.
Veículo guiado automaticamente (AGV) e robô móvel autônomo (AMR)Transportam cargas sem operador. O AGV segue um caminho marcado; o AMR navega sozinho pelo mapa do armazém.

Quem opera empilhadeira e outros equipamentos motorizados precisa de treinamento específico e identificação, como exige a NR-11 (transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais).

Estruturas de armazenagem

As estruturas, que a fonte chama de armações, são em geral de aço, modulares e desmontáveis, e crescem com a necessidade. As mais comuns:

  • Porta-paletes seletivo: cada palete tem acesso direto, sem mover outro. Máxima acessibilidade, mas muito espaço em corredores.
  • Drive-in: a empilhadeira entra na estrutura; os paletes ficam em profundidade. Alta densidade, pouca seletividade: o último que entra é o primeiro que sai. Bom para muitos paletes do mesmo item.
  • Dinâmico (por gravidade): os paletes ou caixas deslizam sobre roletes inclinados, entram por um lado e saem pelo outro, na ordem de entrada. Ótimo para itens com validade.
  • Push-back: os paletes ficam sobre carrinhos e são empurrados para trás; densidade alta com carga e descarga pelo mesmo lado.
  • Cantilever: braços em balanço para cargas longas (tubos, barras, perfis).
  • Estantes e prateleiras leves: para caixas e itens soltos, típicas da área de picking.
  • Mezanino: um piso intermediário que dobra a área útil aproveitando o pé-direito.
  • Armazém automático (AS/RS): transelevadores que circulam em corredores estreitos e altos, guardando e retirando paletes sem operador.

O vídeo acima mostra o Pallet Shuttle, um sistema de alta densidade em que um carro motorizado leva os paletes ao fundo dos canais da estrutura.

Quantas posições cabem

Um cálculo simples de capacidade: um corredor de porta-paletes com 20 módulos de cada lado, cada módulo com 3 posições de palete por nível e 5 níveis (chão e mais quatro) tem 20 × 2 × 3 × 5 = 600 posições. Note o peso da altura: com 6 níveis em vez de 5, seriam 720 posições na mesma área de piso, 20% a mais, desde que a empilhadeira alcance, o piso aguente e o pé-direito permita. É isso que se chama aproveitar o espaço cúbico.

Um corredor de porta-paletes tem 15 módulos de cada lado, com 2 posições por nível e 4 níveis. Quantas posições de palete ele tem?

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Gabarito: 240 — 15 módulos × 2 lados × 2 posições × 4 níveis = 240. O erro mais comum é esquecer que o corredor tem estrutura dos dois lados, o que dá 120.

Uma empresa guarda 400 paletes de um único refrigerante, de giro alto e sem controle de lote. Ela quer o máximo de paletes por metro quadrado. Que estrutura é mais adequada?

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Gabarito: Drive-in — muitos paletes de um mesmo item dispensam acesso individual, e o drive-in troca seletividade por densidade. O porta-paletes seletivo dá acesso a cada palete, mas gasta espaço com corredores; o cantilever é para cargas longas.

Estudo de caso

O vídeo acima, da Mecalux, mostra um armazém que trabalha com muitas referências diferentes. Ao assistir, procure identificar: como os endereços estão organizados, que estruturas e equipamentos aparecem, onde ficam os itens de maior giro e o que foi automatizado.

Resumo

  • Acessibilidade depende de endereçamento (rua, módulo, nível) e de arranjo físico.
  • Itens pesados, volumosos e de maior giro perto da saída; o índice espaço ÷ retiradas resolve conflitos entre esses critérios.
  • Carga unitizada (palete PBR de 1,00 × 1,20 m, contêiner de 20 ou 40 pés) reduz manuseio e aproveita o espaço cúbico.
  • Equipamentos de movimentação e estruturas de armazenagem se escolhem juntos: seletividade (porta-paletes) contra densidade (drive-in, push-back, dinâmico).
  • Capacidade = módulos × lados × posições por nível × níveis.

Exercícios

Fáceis

1) Um corredor de porta-paletes tem 25 módulos de cada lado, com 3 posições de palete por nível e 6 níveis. Quantas posições ele tem?

2) O item K ocupa 8 posições e tem 40 retiradas por dia; o item L ocupa 12 posições e tem 30 retiradas por dia. Pelo índice espaço ÷ retiradas, qual deve ficar mais perto da expedição?

3) Um navio leva 300 contêineres de 40 pés e 200 de 20 pés. Quantos TEU ele transporta?

4) Indique a estrutura de armazenagem mais adequada para cada caso:
a) tubos de aço de 6 metros;
b) caixas de iogurte, que precisam sair na ordem em que entraram;
c) peças pequenas de reposição, retiradas uma a uma.

5) Qual a diferença entre uma paleteira e uma empilhadeira? Qual delas serve para guardar um palete no terceiro nível de um porta-paletes?

Difíceis

6) Ordene os itens abaixo do mais perto para o mais longe da expedição, usando o índice espaço ÷ retiradas, e comente a posição do item que mais sai.

ItemPosições ocupadasRetiradas por dia
A60120
B1296
C2424
D840
E30200

7) Um galpão tem 4 corredores de porta-paletes seletivo, cada um com 20 módulos de cada lado e 3 posições por nível.
a) Quantas posições há com 5 níveis?
b) E com 6 níveis?
c) A empresa precisa guardar 3.000 paletes. Quantos níveis seriam necessários, mantendo os 4 corredores? O que precisa ser verificado antes de subir a estrutura?

8) Caixas de 40 × 30 × 25 cm (comprimento × largura × altura) são paletizadas no palete PBR (1,00 × 1,20 m), sem ultrapassar as bordas, com altura máxima de carga de 1,00 m acima do palete.
a) Quantas caixas cabem por camada, comparando as duas orientações em que todas as caixas ficam no mesmo sentido?
b) Quantas caixas cabem por palete?
c) Um pedido de 7.200 caixas ocupa quantos paletes? Que fração de um corredor de 600 posições isso representa?

9) Um CD vai receber quatro tipos de carga. Escolha a estrutura de cada um entre porta-paletes seletivo, drive-in, dinâmico, cantilever e estante leve, e justifique:
a) 400 paletes de um único refrigerante, sem controle de lote;
b) leite longa vida, com muitos paletes por produto e saída pela ordem de validade;
c) 2.000 itens diferentes de farmácia, vendidos em unidades;
d) 300 itens diferentes, com 2 a 4 paletes cada, que saem em paletes fechados.

Gabarito

1) 25 módulos × 2 lados × 3 posições × 6 níveis = 900 posições.

2) K: 8 ÷ 40 = 0,20. L: 12 ÷ 30 = 0,40. O menor índice é o de K, que fica mais perto.

3) 300 × 2 + 200 × 1 = 600 + 200 = 800 TEU.

4) a) Cantilever, feito para cargas longas.
b) Dinâmico (por gravidade): entra por um lado e sai pelo outro, na ordem de entrada.
c) Estante ou prateleira leve, típica da área de picking.

5) A paleteira move paletes no plano, em curtas distâncias, mas não eleva a carga a prateleiras; a empilhadeira move e eleva. Para o terceiro nível, só a empilhadeira.

6) Índices: A = 60 ÷ 120 = 0,50; B = 12 ÷ 96 = 0,125; C = 24 ÷ 24 = 1,00; D = 8 ÷ 40 = 0,20; E = 30 ÷ 200 = 0,15.
Ordem: B (0,125), E (0,15), D (0,20), A (0,50), C (1,00).
E é o que mais sai (200 retiradas), mas fica em segundo: ocupa 30 posições, e B dá quase o mesmo número de viagens por posição ocupada (8 contra 6,7 de E) em muito menos espaço.

7) a) Por corredor: 20 × 2 × 3 × 5 = 600; quatro corredores: 4 × 600 = 2.400 posições.
b) 4 × 20 × 2 × 3 × 6 = 2.880 posições.
c) Cada nível acrescenta 4 × 20 × 2 × 3 = 480 posições. 3.000 ÷ 480 = 6,25, então são 7 níveis (com 7 níveis: 3.360 posições). Antes, verificar se a empilhadeira alcança o último nível, se o piso suporta a carga, se o pé-direito permite (com folga para sprinklers e iluminação) e se a estrutura foi dimensionada para essa altura.

8) a) Orientação 1: 40 cm ao longo de 1,20 m e 30 cm ao longo de 1,00 m: 120 ÷ 40 = 3 e 100 ÷ 30 = 3,33, ou seja 3; 3 × 3 = 9 caixas. Orientação 2: 30 cm ao longo de 1,20 m e 40 cm ao longo de 1,00 m: 120 ÷ 30 = 4 e 100 ÷ 40 = 2,5, ou seja 2; 4 × 2 = 8 caixas. Melhor: 9 por camada.
b) Camadas: 100 ÷ 25 = 4. Caixas por palete: 9 × 4 = 36.
c) 7.200 ÷ 36 = 200 paletes; 200 ÷ 600 = 1/3 do corredor.

9) a) Drive-in: muitos paletes de um só item dispensam acesso individual, e o drive-in dá a maior densidade.
b) Dinâmico: alta densidade com saída pela ordem de entrada, adequada a produtos com validade (o drive-in faria o último a entrar sair primeiro).
c) Estante leve: itens soltos, separados em unidades.
d) Porta-paletes seletivo: muitos itens com poucos paletes cada exigem acesso direto a qualquer palete.

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