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ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Heraldo Amorim CAPP – Planejamento de Processo Auxiliado por Computador Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Controle de Manufatura CIM Chão de Fábrica Projeto Planejamento de Manufatura Funções Administrativas CAD/CAM CIM Adaptado de Groover, 2010. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Aplicações de Sistemas de CAD • CAD: Atividade de projeto que envolva o uso de computador para criar, modificar, analisar ou documentar um projeto Identificação da necessidade Definição do problema Síntese Análise e otimização Avaliação Apresentação Modelamento geométrico Análise (CAE) Revisão do projeto Desenho de fabricação CAD Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Benefícios do Uso de CAD • Maior produtividade no projeto • Maior variedade de formas geométricas • Maior qualidade do projeto • Melhor documentação e rastreabilidade dos dados do projeto • Criação de uma base de dados de projeto e manufatura • Padronização de projetos • Possibilidade de realização de análises numéricas • Visualização do projeto, incluindo montagens e vistas explodidas Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAM Uso do computador no planejamento e/ou controle de processos de manufatura • Planejamento da manufatura: uso offline – Planejamento de processo (CAPP) – Programação do código CN para processamento do componente em máquinas CNC – Dados de usinabilidade de materiais – Estabelecimento de padrões de trabalho por computador – Estimativas de custo – Planejamento de estoque e produção – Balanceamento de linha Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAM Uso do computador no planejamento e/ou controle de processos de manufatura • Controle da manufatura: uso online – Monitoramento e controle de processo; – Controle de qualidade; – Controle de estoque; – Controle de chão de fábrica. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Projeto e Fabricação Projeto Manufatura Planejamento de Processo Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAD/CAM/CAPP CAD CAM CAPP Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador No entanto... Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAD/CAM* • Aplicação das filosofias de engenharia concorrente nos processos auxiliados por computador, integração entre projeto e manufatura. • Diversos pacotes disponíveis comercialmente: – Inventor; – Pro-engineer; – Solidworks; – NX; – Catia *Na verdade, sistemas CAD/CN Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Por Que CAD/CAM e Não CAPP? • Sistemas CAPP vêm sendo pesquisados a menos tempo • CAPP envolve problemas não-determinísticos • Decisões tecnológicas • Poucos sistemas em uso na indústria Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Quem Usa? • CAD Engenheiro de produto • CAM Engenheiro de manufatura • CAD/CAM Todos os envolvidos no projeto e fabricação. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Planejamento de Processo Determinação dos processos de fabricação e montagem mais adequados para a produção de um produto Deve considerar: – Ordem – Limitações de processos – Equipamentos e ferramentas disponíveis Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Planejamento de Processo • Interpretação do projeto • Escolha de processos e sequência • Definição de máquinas operatrizes • Seleção de ferramentas • Análise de procedimentos • Definição de padrões de trabalho • Ferramentas e condições de usinagem (manufatura) Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Procedimento de Planejamento de Processo (Usinagem) Projeto Processos e Sequência Seleção: • Máquinas •Fixação •Ferramentas Condições de Usinagem Resultado Satisfatório? N ã o Geração do programa CN e Manufatura S im Planejamento do Processo Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Plano de Processo Fonte: Pacheco, 2003. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Plano de Processo Fonte: Pacheco, 2003. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Vantagens do Planejamento de Processo • Aumento na produtividade • Melhor aproveitamento da capacidade de trabalho e dos equipamentos • Redução de refugos e retrabalhos (definição correta da sequência e condições de trabalho) • Melhor organização, diminuição dos tempos passivos • Retorno a curto e médio prazo Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Desvantagens do Planejamento de Processo Do modo convencional... • Lógica da produção depende do processista – Quando ele se aposenta... • Baixa produtividade dos processistas • Resultados frequentemente insatisfatórios • Maior demora em pré-produção • Grande quantidade de combinações de rotas... PLANEJAMENTO DE PROCESSO ASSISTIDO POR COMPUTADOR CAPP Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAPP Utilização de sistemas informatizados na geração automática de planos de processo. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Tempo Gasto pelo Processista • Sem CAPP Carga de atividades dos processistas da Weg motores elétricos antes da implementação do CAPP (Gomes, 2002) Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Tempo Gasto pelo Processista • Com CAPP Carga de atividades dos processistas da Weg motores elétricos após a implementação do CAPP (Gomes, 2002) Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAPP – Principais Benefícios – Racionalização e padronização do processo – Maior produtividade dos processistas – Menor tempo necessário para a preparação de planos de processo – Planos de processo sempre legíveis – Integração do programa de CAPP com outros aplicativos • Estimativa de custo • Estabelecimento de padrões de trabalho Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Um Sistema CAPP Completo Deve Ter: • Interface CAD • Seleção de materiais • Determinação dos processos de fabricação • Determinação das operações e suas seqüências • Seleção do maquinário • Seleção de ferramentas • Determinação das superfícies intermediárias • Seleção de dispositivos de fixação • Determinação das condições de trabalho • Cálculo dos tempos de fabricação • Estimativas de custos • Cálculo do sobremetal • Impressão do plano de processo Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Tipos de CAPP • Variante • Generativo – Interativo – Automático • Híbrido Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Sistemas de CAPP Variantes – Baseados na tecnologia de grupo (GT) e na classificação e codificação de peças (SCC) – Qualidade do plano ainda depende do conhecimento do processista – Definição das famílias pode ser feita com facilidade em plantas pequenas • Para grandes variedades de produtos, pode-se utilizar sistemas de agrupamento de famílias (Clustering, métodos hierárquicos, etc.) – Sistemas de codificação com base nas características de fabricação das peças facilitam a aplicação do CAPP – O sistema de classificação é o aspecto mais crítico na implementação de sistemas variantes Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Sistemas de CAPP Variantes • Vantagens relativas ao planejamento de processo manual: – Alimentação da base de conhecimento da empresa – Reduz a carga de trabalho de escritório do processista – Aplicável a qualquer tipo de fabricação – Possibilidade de atualização, refletindo mudanças na tecnologia de fabricação – Incorporação de padrões da empresa – Geração de um plano completo (montagens, pintura, armazenamento,etc) – Na implementação, escolhe-se o melhor plano para cada uma das famílias de peças Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Preparação para Implantação de um Sistema de CAPP Variante 1. Adoção de um sistema de classificação e codificação adequado às necessidades da empresa; 2. Agrupar as peças produzidas pela empresa em famílias; 3. Preparar planos de processo padrão para cada família. Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Aplicação a um novo componente 1. Obter o código GT para a peça 2. Localizar o plano de processo para a família da peça 3. Aplicar alterações, se necessário • Não havendo plano de processo para o código da peça, um novo deverá ser criado, passando a ser o padrão para a família 4. Formatação/impressão do plano de processo Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Lembrando: • Famílias de peças podem ser formadas por semelhanças geométricas ou por afinidade na manufatura: Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Edição do Plano de Processo • Necessária antes de enviar o plano de processo à manufatura • Pode ser: – Edição do plano padrão: mudança permanente, afeta toda a família de peças – Edição do plano para a peça específica Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Preparação e Operação do CAPP Variante Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador CAPP Variante Obter código da peça Procurar arquivo da família da peça Recuperar plano de processo padrão Editar plano existente ou criar novo plano Formatar plano de processo Plano de processo Arquivo da família de peças Plano de processo padrão Selecionar sistema de codificação e formar famílias de peças Estágio preparatório Preparar planos de processo padrão para famílias de peças Outros aplicativos Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Vantagens e Desvantagens do CAPP Variante Vantagens • Qualquer peça • Qualquer processo • Velocidade de planejamento • Resultados padronizados • Maior retorno • Fácil utilização Desvantagens • Preparação demorada e cara • Atualização de padrões é complexa • Pouco adaptável a mudanças • Pouco flexível • Nem sempre é viável • Dependência dos códigos GT • Baixa integração com sistemas CAD • Depende do processista Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador É ou Não É CAPP? Fonte: www.portaldeconhecimentos.com.br Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Sistemas CAPP Generativos • CAPP Generativo Interativo – Sistema seleciona possíveis planos de processo, dentre os cadastrados; – Interação entre o usuário e o sistema; Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Sistemas CAPP Generativos • CAPP Generativo Automático – Interpretação das features da peça; • Desenho em CAD • Código GT – Programa possui conhecimento de usinagem e visão geométrica da peça; – O sistema é capaz de gerar sozinho um plano específico para uma peça específica (sistema especialista); Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Sistemas CAPP Híbridos • Também chamada de semi-generativa • Permite que o processo seja feito de forma interativa e automática em diferentes pontos; Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Grupo de Projeto Fabricação Automação Industrial ENG03386 – Fabricação Auxiliada por Computador Discussão • Qual é a principal diferença entre um sistema CAPP variante e generativo? • Quais são os passos para a implantação de CAPP variante em uma empresa? • Quais são as principais vantagens do CAPP em relação ao planejamento de processo executado de modo convencional?
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