Resumo PI1 Unid 1

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João Pedro Mendes 
Cap 1 - Introdução 
Os sistemas de produção são indispensáveis. Modernos empreendimentos devem considerar 
realidades econômicas do mundo como: 
 Globalização: Os países subdesenvolvidos com seu alto indice populacional e mão de obra 
barata são uma importante fonte da produção manufaturada. 
 Terceirização internacional: que é a terceirização da fabricação antes realizada nos USA agora 
são feitas em outros continentes, concluindo que as vagas no mercado de trabalho norte 
americano estão diminuindo. 
 Terceirização local: que a terceirização é feita por causa dos impostos mais baixos para 
empresas menores, especialização em determinada tecnologia, e limitação de produção 
disponível. 
 Fabricação terceirizada: é a fabricação de produtos completos e não somente de peças. 
 Tendência rumo ao setor de serviços na economia norte-americana. 
 Expectativas de qualidade: clientes exigem que os produtos adquiridos sejam de alta 
qualidade. 
 Necessidade de eficiência operacional: para ser bem sucedidos devem contar com eficiência 
em mão de obra comparado com seus concorrentes internacionais. 
Sistema de produção: um sistema de produção é um conjunto de pessoas, equipamentos e 
procedimentos organizados para realizar as operações de produção de uma empresa. Podendo ser 
instalações ou sistemas de apoio à produção. 
Instalações: as instalações incluem a fábrica, os equipamentos instalados e a forma como estão 
organizados. Em termos de participação humana no processo executado pelos sistemas de produção 
temos três categorias básicas: 
 Sistemas de trabalho manual: são formados por um ou mais trabalhadores que executam uma 
ou mais tarefas sem a ajuda de ferramentas motorizadas; 
 Sistemas trabalhador-máquina: um trabalhador humano opera um equipamento motorizado, 
como uma máquina-ferramenta ou outra máquina de produção; 
 Sistemas automatizados: são aqueles nos quais um processo é executado por uma máquina 
sem a participação direta de um trabalhador humano. 
Pontos fortes relativos de humanos 
 Percebem estímulos inesperados; 
 Desenvolvem novas soluções para problemas; 
 Lidam com problemas abstratos; 
 Adaptam-se às mudanças; 
 Generalizam a partir de observações; 
 Aprendem com a experiência; 
 Tomam decisões difíceis com base em dados incompletos. 
Pontos fortes relativos de máquinas 
 Executam tarefas repetitivas de forma consistente; 
 Armazenam grandes volumes de dados; 
 Recuperam dados da memória de forma confiável; 
 Executam diversas tarefas simultaneamente; 
 Aplicam muita força e potência; 
 Executam cálculos simples com rapidez; 
 Tomam decisões rotineiras rapidamente. 
Sistemas de apoio à produção: é o conjunto de procedimentos utilizados pela empresa no 
gerenciamento da produção e na solução de problemas técnicos e logísticos encontrados na 
encomenda de materiais, na movimentação de trabalho pela fábrica e na garantia de que os produtos 
atenderão aos requisitos de qualidade. Projetos de produto e funções de negócios também estão 
incluídos. 
Ciclo de processamento da informação pode ser descrito por quatro funções: 
 Funções de negócio: principal meio de comunicação com o cliente. O início e o fim do ciclo de 
processamento. O pedido para a produção de um produto costuma partir de um cliente e 
seguir para a empresa por meio do departamento de vendas e marketing. 
 Projeto do produto: podendo ser conforme o projeto do cliente; pode ser de acordo com as 
especificações do cliente ou pode ser feita inteiramente de acordo com a empresa. Ou seja, a 
empresa pode só pegar o projeto e fazer o produto, pode planejar uma parte do projeto, pode 
planejar o projeto inteiramente (projeto proprietário). 
 Planejamento da produção: a documentação e as informações que compõem o projeto do 
produto seguem para a função de planejamento da produção. Planejamento de processo 
consiste na determinação da sequência de processamento individual e das operações de 
montagem necessárias à produção da peça. Planejamento de manufatura inclui questões de 
logística, comumente conhecidas como planejamento de produção. Planejamento das 
necessidades de materiais, as matérias-primas devem ser adquiridas pelo estoque ou a ele 
solicitadas, as peças a ser compradas devem ser pedidas aos fornecedores e todos esses itens 
devem ser planejados para que estejam disponíveis quando necessário. Planejamento da 
capacidade preocupa-se com o planejamento da força de trabalho e dos recursos de máquinas 
da empresa. 
 Controle da produção: preocupa-se com o gerenciamento e o controle das operações físicas 
realizadas na fábrica com vistas à execução do plano de produção. Controle do chão de fábrica 
lida com o problema do monitoramento do progresso do produto sendo processado, 
montado, movimentado e inspecionado na fábrica. Controle no estoque tenta manter um 
balanço adequado entre risco de um estoque muito baixo e os custos de manutenção de um 
estoque muito alto. Controle de qualidade serve para garantir que a qualidade do produto e 
seus componentes atendam aos padrões especificados pelo projetista do produto. 
Automação em sistemas de produção são separados em duas categorias: automação dos sistemas de 
produção na fábrica; controle computadorizado dos sistemas de apoio à produção. 
Sistema de produção automatizados. Exemplos: máquinas-ferramenta automatizadas; linhas de 
transferência; sistemas de montagem automatizados; sistemas de produção que utilizam robôs 
industriais; sistemas de inspeção automática para controle da qualidade. Podendo ser classificado em 
três tipos: 
 Automação rígida: sistema no qual a sequência das operações de processamento (ou 
montagem) é definida pela configuração do equipamento. 
 Automação programável: o equipamento de produção é projetado com a capacidade de 
modificar a sequência de operações de modo a acomodar diferentes configurações de 
produtos. Produção em lotes. 
 Automação flexível: esse sistema é capaz de produzir uma variedade de peças (ou produtos), 
quase sem perda de tempo e com modificações de um modelo de peça para outro. 
Sistemas computadorizados de apoio à produção tem o objetivo de reduzir o volume de esforço 
manual e burocrático nas etapas de projeto do produto, planejamento e controle da produção e nas 
funções de negócio da empresa. 
 O termo CIM ressalta o uso abrangente dos sistemas computadorizados nas etapas de projeto 
do produto, planejamento da produção, controle das operações e execução de diferentes 
funções de processamento de informações presentes em uma empresa de produção. 
 O termo CAD denota o uso de sistemas computadorizados no apoio à função de projeto do 
produto. 
 O termo CAM refere-se ao uso de sistemas computadorizados na execução de funções 
relacionadas à engenharia de manufatura, tais como planejamento de processos e 
programação da peça no controle numérico. 
Razões para automação 
 Aumentar a produtividade: produção maior por hora de trabalho; 
 Reduzir custos do trabalho: um investimento maior em automação tem sido economicamente 
justificado como forma de substituir operações manuais; 
 Minimizar os efeitos da falta de trabalhadores: existe uma diminuição geral de mão de obra 
qualificada em muitos países desenvolvidos, e as operações automatizadas existem como um 
meio de substituir estes trabalhadores; 
 Reduzir ou eliminar as rotinas manuais e das tarefas administrativas: há um valor social na 
automação das operações rotineiras, tediosas, desgastantes e possivelmente irritantes, com 
isso aumentando o nível geral das condições de trabalho; 
 Aumentar a segurança do trabalhador: a automação de determinada operação e a 
transferênciado trabalhador do papel ativo no processo para a tarefa de monitoração, ou 
mesmo a eliminação total do trabalhador em toda a operação, torna o trabalho mais seguro; 
 Melhorar a qualidade do produto: a automação realiza o processo de produção com maior 
uniformidade e conformidade às especificações de qualidade; 
 Diminuir o tempo de produção: a automação ajuda a reduzir o tempo de espera entre a 
encomenda do cliente e a entrega do produto; 
 Realizar processos que não podem ser executados manualmente: como processos de 
precisão, miniaturização ou complexidade geométrica que não podem ser alcançadas 
manualmente; 
 Evitar o alto custo da não automação: os benefícios da automação geralmente surgem de 
maneiras inesperadas e intangíveis, tais como na melhoria da qualidade, no aumento das 
vendas, em melhores relações de trabalho e na melhoria da imagem da empresa. 
Trabalho manual nas operações das fábricas 
 A tarefa é muito difícil de ser automatizada: há problemas com acesso físico ao local de 
trabalho; necessidade de ajustes na tarefa; necessidade de destreza manual; exigência de 
coordenação visual da mão 
 O ciclo de vida do produto é curto: se ele precisa ser lançado no mercado em um curto período 
e se permanecerá no mercado por um curto período; 
 O produto é customizado: se o cliente requer um item exclusivo com características únicas o 
trabalho manual é adequado devido à sua adaptabilidade e versatilidade; 
 A demanda passa por altos e baixos: alterações de demanda podem ser facilmente realizadas 
quando o meio de produção é o trabalho manual; 
 É preciso reduzir o risco de falhas no produto: o uso do trabalho manual como recurso 
produtivo no iníccio da vida do produto reduz o risco de a empresa perder um investimento 
significativo na automação caso o produto não consiga alcançar uma vida longa no mercado; 
 Falta de capital. 
Trabalho manual nos sistemas de apoio à produção: as pessoas serão necessárias nas atividades de 
tomada de decisões, aprendizagem, engenharia, avaliação, gerenciamento e outras para as quais os 
seres humanos são bem melhores do que as máquinas. 
 Manutenção de equipamentos; 
 Programação e operação de computadores; 
 Trabalho de engenharia de projetos; 
 Gerenciamento da fábrica. 
Princípio USA 
 Compreender o processo existente: compreensão do processo atual e todos os seus detalhes; 
 Simplificar o processo: essa etapa normalmente envolve uma lista de perguntas sobre o 
processo atual, ou seja, um aprofundamento; 
 Automatizar o processo: depois do processo estar reduzido a sua forma mais simples, a 
automação pode ser considerada. 
Dez estratégias para automação e melhoria de processos 
1. Especialização das operações: envolve o uso de equipamentos especiais projetados para a 
execução de uma única operação com a maior eficiência possível; 
2. Operações combinadas: envolve a redução do número de máquinas ou estações de trabalho 
de produção pelas quais a unidade deve passar, que é alcançado quando mais de uma 
operação é executada por uma mesma máquina; 
3. Operações simultâneas: duas ou mais operações de processamento (ou montagem) são 
executadas simultaneamente sobre a mesma peça, o que reduz o tempo total de 
processamento; 
4. Integração das operações: envolve ligação de diferentes estações de trabalho em um único 
mecanismo integrado, utilizando dispositivos automatizados para tratamento do trabalho na 
transferência das peças entre as estações; 
5. Aumento da flexibilidade: situações de volume médio por meio da utilização de um mesmo 
equipamento para uma variedade de peças ou produtos, utilizando conceitos da automação 
flexível; 
6. Melhoria na armazenagem e manuseio de materiais: utilizar sistemas automatizados de 
tratamento e armazenamento de materiais; 
7. Inspeção online: a incorporação de inspeção ao processo de produção permite correções no 
processo à medida que ele é realizado; 
8. Otimização e controle do processo: inclui uma vasta variedade de esquemas de controle cujo 
objetivo é operar processos individuais e os equipamentos associados de maneira mais 
eficiente; 
9. Controle das operações de fábrica: ela tenta gerenciar e coordenar as operações agregadas 
na fábrica de maneira mais eficiente; 
10. Manufatura integrada por computador: envolve o uso extensivo de aplicações 
computacionais, bancos de dados e redes de computadores em toda a fábrica. 
Cap 2- Operações de produção 
Manufatura é a aplicação de processos físicos e químicos na alteração da geometria, de propriedades 
e/ou da aparência de determinado material inicial com vistas a produzir peças ou produtos, também 
inclui a junção de diferentes peças para a criação de produtos montados. O ponto importante é que a 
produção agrega valor ao material por meio da mudança de sua forma ou de suas propriedades ou da 
combinação do material com outros que também já foram alterados. 
Setores de produção é formado por empresas e orgnizações que produzem e/ou fornecem bens e/ou 
serviços. 
 Setores primários são aqueles que cultivam e exploram recursos naturais; 
 Setores secundários convertem os resultados da exploração do setor primário em produtos, 
produção, construção e geração de energia; 
 Setores terciários constituem os setores de serviços da economia. 
Produção contínua ocorre quando o equipamento de produção é utilizado exclusivamente para um 
determinado produto cuja produção não para. A produção contínua significa que o processo é 
executado sobre uma cadeia contínua de materiais, sem interrupções no fluxo de produção. 
A produção em lote ocorre quando os materiais processados em quantidades ou montantes finitos, 
chamados lotes. 
Os produtos finais produzidos pelas indústrias podem ser divididos em duas classes principais: bens 
de consumo e bens de capital. 
 Bens de consumo são produtos adquiridos diretamente pelos consumidores, como 
televisores, pneus. 
 Bens de capital são produtos adquiridos por outras empresas para a produção de bens e 
prestação de serviços, como aeronaves comerciais. 
Operações de processamento: usa energia para alterar forma, propriedades físicas ou aparência de 
uma peça de modo a agregar valor ao material. Utilizando energia elétrica, mecânica, térmica ou 
química e também humana. 
1. Operações de moldagem de peças aplicam força mecânica e/ou calor ou outras formas e 
combinações de energia para alterar a geometria do material de trabalho. 
o Processos de solidificação, material inicial é líquido. 
o Processamento de partículas, material inicial é um pó. 
o Processos de conformação, na maioria dos casos o material inicial é um metal 
maleável moldado por meio da aplicação de pressões que excedem a resistência do 
material. 
o Remoção de material, o material inicial é um sólido a partir do qual o material 
excessivo é removido da peça de trabalho inicial de modo que a peça resultante tenha 
a geometria desejada. 
2. Operações de melhoria de propriedade servem para melhorar as propriedades mecânicas ou 
físicas do material de trabalho. As mais importantes envolvem tratamentos térmicos, que 
incluem fortalecimento induzido por temperatura e/ou processos de enrijecimento para 
metais e vidros. 
3. Operações de processamento da superfície 
o Limpeza, utiliza processos químicos e mecânicas para remoção de sujeira. 
o Tratamentos superficiais; 
o Revestimento e deposição da camada metálica, aplicam uma camada de material ao 
exterior da superfície da peça de trabalho. 
Operações de montagem: na qual uma ou mais partes separadas são ligadas para formar uma nova 
entidade. 
Armazenagem e manuseio de materiais: na maioria das fábricas, os materiais passam mais tempo 
sendo movimentadose armazenados do que sendo processados, em alguns casos a maior parte dos 
custos na fábrica é oriunda de manuseio, movimentação e armazenamento de materiais. 
Inspeção e testes: o objetivo da inspeção é determinar se o produto fabricado está em conformidade 
com padrões e especificações do projeto. Os testes se preocupam com as especificações funcionais 
do produto final. 
Coordenação e controle: essas atividades incluem tanta regulamentação do processo individual como 
as operações de montagem e o gerenciamento das atividades da fábrica. 
Instalações de produção: a quantidade de peças e/ou produtos feitos por uma fábrica exerce 
influência significativa sobre as instalações e sobre o modo como a produção está organizada. O 
volume produzido refere-se ao número de unidade de determinada peça ou produto que é produzida 
anualmente pela fábrica. Classificado em três faixas: 
 Produção baixa: entre 1 a 100 unidades. 
 Produção média: entre 100 a 10 mil unidades. 
 Produção alta: entre 10 mil a milhões de unidades. 
Em termos de operações de fábrica, existe uma correlação inversa entre variedade do produto e 
volume produzido. 
Produção baixa: é a unidade de produção por encomenda, que produz baixas quantidades de 
produtos especializados e personalizados, produtos normalmente complexos. É utilizado o layout de 
posição fixa que significa que os trabalhadores e equipamentos são levados até o produto. As peças 
individuais que compõem esses grandes produtos costumam ser feitas em fábricas organizadas 
conforme o layout por processo, no qual o equipamento é disposto de acordo com função ou tipo. O 
layout por processos é elogiado por sua flexibilidade, já que pode acomodar grande variedade de 
sequências alternativas de operação para diferentes configurações de peças. Sua desvantagem está 
no fato de as máquinas e os métodos para a produção da peça não serem adequados à alta eficiência. 
Produção média: existem dois tipos distintos de instalações, dependendo da variedade do produto. 
Quando a variedade é intensa a abordagem é da produção em lote. Uma desvantagem da produção 
em lote é a perca de tempo durante o tempo da configuração e preparação da máquina. Outra 
abordagem é quando a variedade é leve, o procedimento de processamento ou montagem de peças 
ou produtos diferentes é realizado em células compostas por diversas estações de trabalho e 
máquinas (manufatura celular). Cada célula é destinada à produção de uma variedade limitada de 
configurações de peças, a organização é denominada layout celular. 
Produção alta: denominada produção em massa. Há duas categorias: produção em quantidade e linha 
de fluxo de produção. 
 A produção em quantidade envolve a produção em massa de peças individuais em 
equipamentos individuais. Este método envolve máquinas-padrão equipadas com 
ferramentas especiais que acabam ficando dedicadas à produção de um tipo de peça. Sua 
organização típica é o layout por processo. 
 A linha de fluxo de produção envolve múltiplas estações de trabalho dispostas em sequência 
e, para concluir o produto, peças ou montagens são movidas fisicamente através da 
sequência. Há as estações de trabalha com máquinas e pessoas especializadas e a coleção de 
estações é destinada especificamente de modo a maximizar a eficiência. A organização física 
é o layout por produto. 
Parei na página 33 
Cap 14 – Células de manufatura com uma estação 
São utilizadas para operações de processamento ou montagem e podem ser projetadas para produção 
de modelos únicos, para produção em lotes ou para produção de modelos mistos (em que diferentes 
peças são feitas sequencialmente, não em lotes) 
14.1. Células operadas com uma estação 
Consiste de um trabalhador atendendo a uma máquina, é provavelmente o método de produção mais 
utilizado hoje em dia. Ela domina a produção de peças individuais e em lotes e não é incomum em alta 
produção. Razões para sua ampla adoção: 
 Exige um tempo mais curto para ser implementada; 
 Exige menor investimento de capital comparado com outros sistemas; 
 Tecnologicamente, é o sistema mais fácil de se instalar e operar; 
 Para baixas quantidades de produção, resulta no mais baixo custo por unidade produzida; 
 É o sistema de manufatura mais flexível em relação a mudanças de tipo de peça ou produto. 
Estação (n=1, w=1). 
Em uma estação operada manualmente, o operador controla a máquina e carrega e descarrega as 
peças. O ciclo de trabalho exige a atenção do trabalhador continuamente ou pela maior parte do ciclo. 
O fator-chave é que o trabalhador realiza a tarefa em um único local (uma estação de trabalho) na 
fábrica. 
Em uma estação semiautomatizada, a máquina é controlada por algum programa, como CNC, durante 
uma porção do ciclo do trabalho. A função do trabalhado é carregar e descarregar a máquina a cada 
ciclo e, periodicamente, mudar as ferramentas de corte. O comparecimento do trabalhador na estação 
é exigido a cada ciclo de trabalho. 
Estação (n=1, w>1) Uma máquina, dois ou mais trabalhadores 
E também uma máquina principal mais uma máquina de apoio 
14.2 Células automatizadas com uma estação 
Consiste de uma máquina totalmente automatizada capaz de operar sem ser atendida por um período 
de tempo maior do que um ciclo. Não é exigido que um trabalhador esteja na máquina, exceto 
periodicamente para carregar e descarregar peças ou atende-la de outra maneira. Vantagens incluem: 
 O custo de mão de obra é reduzido em comparação a uma célula operada com uma estação; 
 Entre os sistemas de manufatura automatizados, a célula automatizada com uma estação é o 
mais fácil e menos caro de se implementar; 
 As taxas de produção são geralmente mais altas em relação a uma máquina operada 
comparável a ela; 
 Normalmente representa o primeiro passo em direção da implementação de um sistema 
automatizado de múltiplas estações integradas. 
14.2.1 Elementos que habilitam células para operação sem assistência 
Uma característica-chave de células automatizadas com uma estação é a capacidade de operar sem 
assistência por longos períodos de tempo. 
Elementos que habilitam a produção sem assistência de modelos únicos e modelos em lote. Os 
atributos técnicos exigidos para a operação sem assistência de uma célula de modelo único ou modelo 
em lote são os seguintes: 
 Ciclo programado, que permite que a máquina desempenhe automaticamente todos os 
passos do ciclo de processamento ou montagem; 
 Subsistema de armazenamento e fornecimento de peças, que permite uma operação 
contínua além de um ciclo de máquina; 
 Transferência automática de peças entre o sistema de armazenamento e a máquina. 
 Atenção periódica de um trabalhador, que recarrega as peças brutas, tira as terminadas, troca 
ferramentas à medida que se desgastam e desempenha outras funções de cuidado com a 
máquina necessárias para o processamento ou a operação de montagem em particular. 
 Dispositivos de segurança integrados, que protegem o sistema evitando operar sob condições 
que possam ser inseguras para os trabalhadores, autodestrutivas ou destrutivas para as peças 
processadas e montadas. 
Elementos que habilitam a produção de modelos mistos, em casos em que o sistema é projetado para 
processar ou montar uma variedade de tipos de peças e produtos em sequência, os elementos 
adicionais a seguir têm de ser fornecidos: 
 Subsistema de identificação de trabalho, que pode distinguir as diferentes peças de partida 
entrando na estação, de maneira que a sequência de processamento correta possa ser 
utilizada para aquele tipo de produto ou peça; 
 Capacidade de baixar um programa para transferir o ciclo de programa da máquina, 
correspondente à peça identificada ou ao tipo de produto. 
 Capacidadede mudança de configuração rápida de maneira que os dispositivos de trabalho e 
outras ferramentas para cada peça estejam disponíveis conforme a demanda. 
14.2.2 Subsistema de armazenamento de peças e transferência automática de peças 
Capacidade de armazenamento de uma peça, a capacidade de armazenamento mínima é uma peça, 
esse caso é representado por um mecanismo de transferência de peças automático operando com 
carga/descarga manual em vez de um subsistema de armazenamento de peças. 
Capacidade de armazenamento maior do que um, maiores capacidades permitem uma operação sem 
assistência, de maneira que a carga e descarga de todas as peças podem ser realizadas em menos 
tempo do que o de processamento da máquina. Casos em que o material de partida não é uma peça 
discreta: 
 Estampagem de chapas de metal; 
 Moldagem plástica por injeção; 
 Extrusão plástica.