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Sistemas Flexíveis de Manufatura (FMS)

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25/02/2014
1
SISTEMAS FLEXÍVEIS DE
MANUFATURA (FMS) E
SISTEMAS ESPECIALISTAS
O QUE CAI NA PROVA?
 Evolução da automação e conceitos importantes;
 Máquinas e equipamentos de automação;
 Sistemas automatizados de produção;
 Automação de informações e consumidores;
 Robótica;
 CIM;
 FMS;
 Tecnologia e sociedade.
Controlador lógico 
programável 
(Atividade no 
SIGAA).
SISTEMAS FLEXÍVEIS DE
MANUFATURA (FMS) E
SISTEMAS ESPECIALISTAS
SISTEMAS FLEXÍVEIS DE MANUFATURA
 É a mais automatizada e sofisticada tecnologicamente
célula de produção;
 Um FMS possui multiplas estações automatizadas e é
capaz de efetuar rotas variáveis entre estações;
 Sua flexibilidade permite operação como um sistema misto;
 Um FMS integra, em um sistema de manufatura altamente
automatizado, uma série de conceitos e tecnologias:flexible
automation;
 Máquinhas de Controle ´Numérico;
 Controle por computador;
 Movimentação e estoque automatizado de materiais;
 Tecnologia de grupo.
SISTEMAS FLEXÍVEIS DE MANUFATURA
 A tecnologia FMS pode ser aplicada em situações
similares às identificadas para tecnologia de
grupo e manufatura celular:
 Produz peças em lotes ou usando da maneira das
células de tecnologia de grupo e sua gestão deve ser
automatizada;
 Deve ser possível agrupar as peças manufaturadas
na planta em famílias de peças, cujas similaridades
permitam serem processadas em máquinas do FMS
(Produtos comuns ou geometrias similares);
 As peças ou produtos feitos na planta industrial são
de volume médio e média variedade de faixa de
produção.
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DIFERENÇAS ENTE FMS E MÁQUINAS DE
OPERAÇÃO MANUAL
 As diferenças entre implementar máquinas em
célula manualmente operada e instalar um FMS
são:
 O FMS requer uma capital significativamente maior
de investimento porque novos equipamentos devem
ser instalados ao invés de equipamentos existentes
serem rearranjados;
 O FMS emprega tecnologia mais sofisticadas para os
recursos humanos, que deve ser competente para
usá-la;
 Os benefícios potenciais são substanciais!
BENEFÍCIOS DO FMS
 Aumento da utilização do maquinário;
 Um número menor de máquinas é requerido;
 Redução no espaço físico requerido na fábrica;
 Grande resposta a mudanças;
 Requisitos de inventário reduzidos;
 Menor lead time de manufatura;
 Redução dos requisitos de trabalho direto e maior
produtividade no trabalho;
 Oportunidade para produção não atendida.
CONCEITO DE FMS
 O Sistema de Manufatura Flexível (FMS) é uma
célula de máquinas altamente automatizada,
composta por um grupo de estações de trabalho para
processamento (geralmente máquinas de controle
numérico), interconectada por um sistema de
movimentação e estoque de materiais e controlada por
um sistema de computador.
 É chamado de flexível por ser capaz de processar uma
variedade de diferentes estilos de peças
simultâneamente em várias estações de trabalho;
 O mix de tipos de peças e quantidades de produção
podem ser ajustados em resposta a mudanças nos
padrões de demanda.
CONCEITO DE FMS
 Um FMS se utiliza dos princípios de tecnologia de
grupo;
 Nenhum sistema de manufatura pode ser
completaamente flexível;
 Existem limites para a variação de peças ou produtos
que podem ser produzidos no FMS;
 FMS é desenhado para produzir partes (ou produtos)
com um definido padrão de estilos, tamanho e
processos;
 É capaz de produzir uma única família de peças ou
um limitado conjunto de famílias de peças.
DIFERENCIAR PRODUÇÃO POR LOTES DE
PRODUÇÃO FLEXÍVEL
DIFERENCIAR PRODUÇÃO POR LOTES DE
PRODUÇÃO FLEXÍVEL
 Para se qualificar como flexível, um sistema de
manufatura deve satisfazer alguns critérios:
 (1) Teste de variedade de peças: O sistema pode
processar diferentes estilos de pelas em uma forma
que não seja por produção por lotes?
 (2) Teste de mudança na programação: O sistema
pode aceitar mudanças na programação da produção
e mudanças no mix de produtos ou quantidades de
produção?
 (3) Teste de recuperação de erros: O sistema pode
se recuperar prontamente de malfuncionamento e
paradas de equipamentos sem parar a produção?
 (4) Teste de novas peças: Novos design para peças
podem ser introduzidos em um mix de produtos de
maneira fácil?
Se não satisfizer ao menos 3, não é FMS.
25/02/2014
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TIPOS DE FMS
 Cada FMS é desenhado para uma aplicação
específica, ou seja, uma família específica de
peças e processos;
 Grande variedade de design de sistema para
satisfazer uma grande gama de requisitos de
aplicação.
TIPOS DE FMS
 Baseado em número de máquinas, pode ser:
 Célula de única máquina (Single machine cell, SMC):
Consiste de uma máquinha CNC central combinada com
um sistema de movimentação e estoque de materiais.
TIPOS DE FMS
 Baseado em número de máquinas, pode ser:
 Célula de manufatura flexível (Flexible manufacturing
cell, FMC): Consiste de duas ou três estações de
trabalho para processamento (tipicamente CNC) e um
sistema de movimentação.
TIPOS DE FMS
 Baseado em número de máquinas, pode ser:
 Sistema de manufatura flexível (Flexible
manufacturing system, FMS): Possui quatro ou mais
estações de processamento contectadas
mecanicamente por um sistema de movimentação
comum e eletronicamente por um sistema de
computador;
 FMS geralmente inclui estações de trabalho que não
processam os produtos, que suportam a operação mas
não participam dela:
 Estações de lavagem de peças ou pallets; Máquinas para
medição e inspeção, etc.
TIPOS DE FMS
 Baseado em tipo de flexibilidade:
 FMS dedicado: É desenhado para produzir uma
variedade limitada de estilos de peças e o universo de
peças que pode ser produzido já é conhecido.
 FMS de classe variável: É mais apropriado quando
a família de peças é grande, há variação substancial
nas configurações das peças, quando irão ser
introduzidos novos designs de peças e mudanças de
engenharia, e quando a programação da produção
sofre mudanças diariamente.
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COMPONENTES DO FMS
 Estações de trabalho:
 Estações de carregamento e descarregamento;
 Maquinário (geralmente CNCs);
 Outras estações de processamento;
 Montagem;
 Outras estações ou equipamentos (inspeção, limpeza, 
etc)
COMPONENTES DO FMS
 Material Handling and Storage System:
 Funções: 
 Movimentações independentes e customizáveis de peças de 
produção entre as estações;
 Capacidade de lidar com uma variedade de configurações de 
peças; 
 Armazenagem temporária;
 Acesso conveniente para carregamento e descarregamento
de peças de produção;
 Compatibilidade com controle por computador.
COMPONENTES DO FMS
COMPONENTES DO FMS
 Material Handling and Storage System:
 Layout
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5
COMPONENTES DO FMS
 Sistema de controle por computador:
 Controle de estações de trabalho;
 Distribuição de instruções de controle para estações
de trabalho;
 Controle da produção;
 Controle de tráfego;
 Controle de transporte;
 Monitoramento de peças de trabalho (status de cada
peça ou pallet);
 Controle de ferramentas;
 Monitoramento e exposição de performance;
 Diagnosticos.
COMPONENTES DO FMS
 Recursos humanos:
 Humanos são necessários para gerenciar as
operações do FMS;
 Funções tipicamente realizadas por seres humanos
incluem:
 (1) Carregar matérias primas no sistema;
 (2) Descarregar peças acabadas (ou montadas) do sistema;
 (3) Mudando as configurações das ferramentas;
 (4) Manutenção e reparo de equipamentos;
 (5) Programação do sistema de máquinhas de Controle
Numérico;
 (6) Programação e operação do sistemad e computadores; e
 (7) Gestão geral do sistema.
SISTEMAS ESPECIALISTAS
 São programas de computador desenvolvido por
pesquisadoresde inteligência artificial durante os
anos 1970 e aplicado comercialmente durante os
anos 1980;
 São programas constituídos por uma série de
regras (às vezes também heurísticas) que
analisam informações (normalmente fornecidas
pelo usuário do sistema) sobre uma classe
específica de problema (ou domínio de problema).
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SISTEMAS ESPECIALISTAS
 Sistemas Especialistas são softwares caracterizados 
por simularem o raciocínio de um especialista em 
seu âmbito (domínio) do conhecimento. 
 Descrever os conhecimentos de uma pessoa acerca 
de um domínio da realidade é uma tarefa de grande 
complexidade.
 A elaboração de um modelo de conhecimento 
perpassa por um processo que envolve “extrair” o 
conhecimento do especialista e utilizá-lo como 
base para o sistema, que baseado em formalismos 
previamente definidos, poderá simular o raciocínio do 
especialista.
 Engenharia do conhecimento.
APLICAÇÕES DE SE EM PLANTAS
INDUSTRIAIS
 Petrolífera:
 Partida de uma plataforma;
 O número de sensores em uma plataforma é muito
elevado, o que faz com que a freqüência de paradas de
produção seja grande.
 Qualquer sensor crítico, como vazamento de gás ou
nível alto em vasos acumuladores, pode levar a uma
parada de produção.
 Após o operador identificar a causa desta parada
o sistema especialista o ajuda a colocar
novamente todo o processo em funcionamento.
APLICAÇÕES DE SE EM PLANTAS
INDUSTRIAIS
 Siderúrgica:
 Controle de abertura de válvula;
 O objetivo deste sistema especialista é automatizar a
abertura ou bloqueio de uma válvula para
suprimento de gás em um conjunto de
queimadores de um forno.

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