1 PROCESSOS DE PRODUÇÃO - RESUMO

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Prof. Ms. Fernando Castro Vieira Filho
CREA: PR-94611/D
PROCESSOS DE PRODUÇÃO
RESUMO
Tipos de processos em manufatura e serviços.
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
SISTEMAS E PROCESSOS DE PRODUÇÃO
Sistema de Produção:
Tem por objetivo efetuar as transformações que irão gerar os resultados desejados por seus administradores.
SISTEMAS E PROCESSOS DE PRODUÇÃO
Sistema de Produção:
Entrada
Processo
Saída
Indicadores 
de controle
Indicadores 
de processos
Indicadores 
de resultados
Variáveis do sistema de produção
Entradas – In puts
Tecnologia/conhecimento
Equipamentos
Materiais
Recursos Financeiros – Capital - $
SISTEMAS E PROCESSOS DE PRODUÇÃO
Processamento
Planejamento de Produto 
Administração de Materiais
Produção
Marketing
Treinamento de mão-de-obra
SISTEMAS E PROCESSOS DE PRODUÇÃO
SAÍDAS 
 Produto ou Serviço 
 
RESULTADOS
 
Lucro  Re-investido
			 Distribuído 
Prejuízo  Socializado
SISTEMAS E PROCESSOS DE PRODUÇÃO
Classificações 
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
Tipos de sistemas para manufatura:
 
Tradicional 
Cruzada - De Schroeder (1981)
Produção Enxuta 
TRADICIONAL 
Este sistema está sempre relacionado com o fluxo de produção. 
Tem uma orientação e uma dimensão 
		 
FLUXO DE PRODUÇÃO 
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
SISTEMA DE PRODUÇÃO CRUZADA DE SCHROEDER
Pode ser aplicada para serviços e para indústria.
Tem duas orientações e duas dimensões.
Orientações: 
a) por fluxo do produto com 3 tipos – linha, intermitente e etapas do processo. 
b) por tipo de consumidor.
Dimensões:
a) para estoques.
b) para o cliente ou encomendas.
Orientação para estoques:
Serviço rápido para o consumidor a baixo custo.
O cliente tem poucas opções de escolha – inflexível.
Necessita estudos de mercado para projetar as vendas – o estoque é criado e existe antes das vendas justamente para apoiar as vendas.
SISTEMA DE PRODUÇÃO CRUZADA DE SCHROEDER
Orientação para o cliente:
Todas as operações são de acordo com o desejo do cliente.
As condições do negócio são ditadas pelo cliente
Prazo de entrega
Dimensões
Preço 
Embalagem
SISTEMA DE PRODUÇÃO CRUZADA DE SCHROEDER
PRODUÇÃO ENXUTA 
É uma evolução da produção em massa.
Desenvolvido pela Toyota. 
Introdução de novos conceitos:
Just-in-Time
Engenharia Simultânea
Tecnologia de Grupo
Consórcio Modular 
Células de Produção
Introdução de novos conceitos
Desdobramento da Função Qualidade
Sistemas Flexíveis de Produção
Manufatura Integrada por Computador
Benchmarking 
PRODUÇÃO ENXUTA 
Linhas de montagens
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
Linha de Produção
Linha de produção pode ser entendida como uma forma de produção em série, onde vários operários, com ajuda de máquinas, especializados em diversas funções específicas e repetitivas, trabalhando de forma sequencial, chega-se a um produto semi-acabado ou acabado;
O principal objetivo das industrial é transformar, com o auxilio das máquinas, as matérias-primas e produtos semiacabados em produtos acabados destinados ao cliente.
Conceito
Uma linha de montagem é um conjunto de postos de trabalho dispostos sequencialmente e interligados por um sistemas de transporte de materiais. Em cada posto de trabalho é executado um conjunto de tarefas (ou operações) pré-especificadas num processo de montagem. 
Conceito
Processo de Montagem pode-se definir com os aspectos:
(i) Tempo de processamento da tarefa: o tempo requerido para executar uma dada tarefa.
(ii) Restrições de precedência: o conjunto de restrições que determina a sequência segundo a qual as tarefas podem ser executadas; as restrições de precedência são definidas por aspectos tecnológicos ou de concepção do produto. 
Linha de Montagem
O tempo necessário para realizar a totalidade das tarefas afetadas a um posto de trabalho é denominado carga (do posto de trabalho). 
Quando existem postos paralelos, utiliza-se o termo estação para identificar o conjunto de tarefas a realizar e posto de trabalho para identificar o operador, podendo uma estação ter mais do que um posto de trabalho. 
Linha de Montagem
Numa linha de montagem síncrona: 
Cada posto de trabalho dispõe de um intervalo de tempo pré-definido, designado por tempo de ciclo, para completar o conjunto de tarefas que lhe está atribuído. 
A linha é operada por forma a que, em cada instante, todos os postos estão ocupados, pelo que, quando num determinado posto de trabalho se esgota o tempo de ciclo, a montagem deve ser transferida para o posto seguinte. 
Linha de Montagem
Numa linha de montagem síncrona: 
O tempo de ciclo determina, assim, a taxa de produção da linha de montagem. 
Linha de Montagem
Numa linha de montagem assíncrona: 
Não existe um intervalo de tempo fixo para que cada posto realize as tarefas que lhe estão afetadas, pelo que é necessário colocar armazéns intermédios ("buffers" : Local de armazenagem de dados temporários) entre os postos de trabalho.
Balanceamento de Linha de Montagem
Existem duas formulações para o problema de balanceamento de linhas de montagem:
I – Minimizar o número de postos de trabalho para um dado tempo de ciclo. 
II – Minimizar o tempo de ciclo para um dado número de postos de trabalho. 
Balanceamento de Linha de Montagem
Classificação dos problemas de balanceamento de linhas de montagem	
Linhas de modelo-simples, onde um produto homogêneo é continuamente produzido em grandes quantidades.
Linhas de modelo-misto, onde vários modelos do mesmo produto são produzidos simultaneamente. 
Linhas de modelo-múltiplo, onde lotes de vários produtos semelhantes são montados na mesma linha. 
Balanceamento de Linha de Montagem
A natureza dos tempos de processamento considerados na modelização do problema do balanceamento pode ser de dois tipos: 	
Tempos de processamento determinísticos - a utilização de valores fixos é justificada quando a variabilidade esperada dos tempos de processamento é pequena.
Tempos de processamento estocásticos - neste caso é considerada a variabilidade dos tempos de processamento. 
Linhas paralelas 
Permite o aumento do tempo de ciclo, o que traz várias vantagens, tais como: 
A obtenção de melhores balanceamentos, devido ao maior número de combinações possíveis de tarefas. 
O enriquecimento do trabalho, uma vez que os operadores passam a desempenhar um maior número de tarefas diferentes. 
Metalúrgicas 
SISTEMAS DE PRODUÇÃO
Metalurgia
Mineração e Beneficiamento
Metalurgia Extrativa
Ciências dos Materias
Propriedade dos metais Metalurgia Física Conformação Mecânica
Pirometalurgia
Eletrometalurgia
Hidrometalurgia
Introdução 
Introdução aos Processos de Fabricação por Metalúrgicas 
As propriedades mecânicas especificas para um determinado produto metálico:
Resistência mecânica,
Dureza, 
Tenacidade, 
Resistência à fadiga,
Resistência à fluência,
Módulo de elasticidade 
Capacidade de amortecimento
Introdução 
As propriedades não mecânicas especificas para um determinado produto metálico:
Térmicas,
Óticas, 
Magnéticas, 
Elétricas.
Introdução aos Processos de Fabricação por Metalúrgicas 
Introdução 
As propriedades estéticas especificas para um determinado produto metálico:
Aparência, 
Textura.
Introdução aos Processos de Fabricação por Metalúrgicas 
Introdução 
As propriedades atributos econômicos especificas para um determinado produto metálico:
Preço, 
Disponibilidade do material
Processos.
Introdução aos Processos de Fabricação por Metalúrgicas 
Outra rota de fabricação - Metalurgia do Pó
ROTAS DE PROCESSAMENTO 
“é um processo de fabricação pelo qual uma mistura de pós metálicos (ou metálicos e cerâmicos) é compactada em matrizes formando aglomerados com a forma desejada que é, em seguida, aquecida a altas temperaturas”.
ROTAS DE PROCESSAMENTO 
A metalurgia do pó é aplicada para fabricação de pequenas peças e
produtos, tais como:
Ferramentas
Pequenas engrenagens
Pequenos componentes de armas
Filtros (porosos)
Componentes de motores
Outros.
Introdução 
Definição – Metalurgiado Pó
A Metalurgia vem a ser um processo de fabricação cuja finalidade é produzir peças compactando pós-metálicos, cerâmicos ou cermetes (metal + cerâmica).
A metalurgia do pó é um processo em que a economia de material é levada ao extremo, comparada com a usinagem tradicional, em que as perdas podem chegar a 50% do material.
Vantagens da Metalurgia
Metais difíceis de serem produzidos por processos convencionais
W – Tungstênio (empregado na utilização de filamentos de lâmpadas)
Ta – Tântalo (utilizado na fabricação de capacitores na indústria eletrônica)
Ti – Titânio (utilizado nas ligas como ferro, alumínio, vanádio e molibdênio).
Vantagens da Metalurgia
Características especiais:
Mancais auto lubrificantes
Vantagens da Metalurgia
Características especiais:
Filtros metálicos
Vantagens da Metalurgia Pó
Associação de diferentes metais e metais não metais:
Contatos elétricos 
Materiais de fricção
Metais puros
 
Aproveitamento total da matéria prima
Processos de Metalúrgicas
Rotas
Processos de Fabricação
Fundição
É o processo de fabricação de peças metálicas que consiste essencialmente em encher com metal líquido a cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada.
Processo
Fundição
Processo
Figura 1 – Molde para fundição
Fundição
O processo de fundição restringe só ao ferro?
Processo
Não!!!
Ele pode ser empregado com os mais variados tipos de ligas metálicas, desde que:
temperatura de fusão
fluidez.
Fundição
Temperatura de fusão é a temperatura em que o metal passa do
estado sólido para o estado líquido.
Fluidez é a capacidade de uma substância de escoar com maior ou
menor facilidade. Por exemplo, a água tem mais fluidez que o óleo
porque escorre com mais facilidade.
Processo
Fundição
Podem apresentar formas externas e internas desde as mais simples até as bem complicadas.
Podem apresentar dimensões limitadas somente pelas restrições das instalações onde são produzidas.
Permite um alto grau de automatização e, com isso, a produção rápida e em série de grandes quantidades de peças.
Vantagens 
Fundição
podem ser produzidas dentro de padrões variados de acabamento (mais liso ou mais áspero) e tolerância dimensional (entre ± 0,2 mm e ± 6 mm).
Possibilita grande economia de peso, porque permite a obtenção de paredes com espessuras quase ilimitadas.
Vantagens 
Fundição
Confecção do modelo
Confecção dos machos
Fusão
Vazamento
Desmoldagem 
Rebarbação
Limpeza 
Etapas da Fundição: 
Fundição
Alguns defeitos comuns das peças fundidas são:
inclusão da areia do molde nas paredes internas ou externas da peça. 
defeitos de composição da liga metálica que causam o aparecimento
de partículas duras indesejáveis no material. 
rechupe, ou seja, falta de material devido ao processo de solidificação, causado por projeto de massalote malfeito.
porosidade, ou seja, a existência de “buraquinhos” dentro de peça. 
Características e defeitos dos produtos fundidos
Conformação por Laminação
A laminação é um processo de conformação mecânica pelo qual um
lingote de metal é forçado a passar por entre dois cilindros que giram em sentidos opostos, com a mesma velocidade
Processo
Conformação por Laminação
Processo
Conformação por Laminação
O que são Lingotes??
Bloco fundido que será subsequentemente destinado a outras operações de fabricação, como laminação e forjamento.
Os lingotes, assim, passam por processos de deformação plástica que visam à produção de chapas, barras, perfis, etc.
Conformação por Laminação
Etapas do Processo: 
Uma placa (matéria-prima) é produzida na refusão, por meio de fundição semicontínua ou em molde com seção transversal retangular. 
Posteriormente, a placa é aquecida até tornar-se semiplástica.
Processo
Conformação por Laminação
Etapas do Processo: 
A laminação a quente se processa em laminadores reversíveis duplos (dois cilindros) ou quádruplos (dois cilindros de trabalho e dois de apoio ou encosto). 
O material laminado é deslocado, a cada passada, por entre os cilindros, sendo que a abertura dos mesmos define a espessura do passe. A redução da espessura por passe é de aproximadamente 50% e depende da dureza da liga que está sendo laminada. 
Processo
Conformação por Laminação
Etapas do Processo: 
5) No último passe de laminação, o material apresenta-se com espessura ao redor de 6mm, sendo enrolado ou cortado em chapas planas, constituindo-se na matéria-prima para o processo de laminação a frio.
Processo
Conformação por Laminação
As instalações de uma laminação são compostas por:
Fornos de aquecimento,
Fornos de reaquecimento de lingotes, 
Placas e tarugos,
Sistemas de roletes para deslocar os produtos, 
Mesas de elevação e Basculamento, 
Tesouras de corte 
O laminador.
A máquina de laminar: LAMINADOR
Conformação por Laminação
Os laminadores podem ser classificados quanto ao número de
cilindros que eles apresentam. Assim temos:
Duo
Trio
Quádruo
Universal
Sendzimir
A máquina de laminar: LAMINADOR
Conformação por Laminação
Os defeitos mais comuns dos produtos laminados são:
Vazios
Gotas frias
Trincas
Dobras
Inclusões 
Segregações 
Características e defeitos dos produtos laminados
Conformação por Laminação
Aplicações
 
Os principais tipos de produtos laminados são:
Chapas planas
bobinadas
folhas e discos. Esses semimanufaturados têm diversas aplicações em setores como transportes (rodas, carrocerias para ônibus, equipamentos rodoviários, elementos estruturais, etc.)
construção civil (telhas, fachadas, calhas, rufos, etc.)
embalagens (latas, descartáveis e flexíveis) 
bens de consumo (panelas, utensílios domésticos, etc.).
Extrusão
Processos
O processo de extrusão consiste basicamente em forçar a passagem de um bloco de metal através do orifício de uma matriz. Isso é conseguido aplicando-se altas pressões ao material com o auxílio de um êmbolo.
Extrusão
Processos
O processo de extrusão
Extrusão
Etapas do processo
De acordo com o tipo de metal, que deve suportar rigorosas condições de atrito e temperatura, e com a seção a ser obtida, a extrusão pode ser realizada a quente ou a frio.
Extrusão
Tipos de processos de extrusão
A extrusão pode ser realizada de duas maneiras básicas:
Direta
Indiretamente.
Extrusão
Tipos de processos de extrusão
Na extrusão direta
O bloco metálico a ser processado é colocado em uma câmara ou cilindro, e empurrado contra uma matriz através de um pistão, acionado por meios mecânicos ou hidráulicos.
Extrusão
Tipos de processos de extrusão
Na extrusão indireta
Extrusão
Tipos de processos de extrusão
Na extrusão indireta
Como não há movimento relativo entre o bloco de metal e as paredes da câmara, as forças de atrito são muito menores e as pressões necessárias são também menores do que na extrusão direta. Por outro lado, como o êmbolo é furado, as cargas a serem utilizadas são limitadas e não é possível obter perfis com formatos complexos.
Por isso, o processo de extrusão direta é o mais empregado.
Extrusão
Defeitos da Extrusão
Existem vários defeitos típicos dos processos de extrusão:
Deformação não é uniforme
Causa da diferença de velocidade entre o núcleo do tarugo e a periferia, é a formação de uma cavidade.
O Arrancamento é o defeito que se forma na superfície do produto e aparece na forma de perda de material da superfície.
Bolhas na superfície
Extrusão
Vantagens 
Baixo custo
Flexibilidade
Alteração pós-extrusão 
Extrusão
Desvantagens
Variações no tamanho
Limitação do produto
Extrusão
Parte Econômica 
Muitas industrias entende que o domínio da tecnologia de extrusão é um fator preponderante para o sucesso no setor. 
A melhoria dos produtos passa necessariamente por inovações tecnológicas do processo produtivo. Por este motivo, além do pessoal de fábrica que são especialistas em metalurgia ligas e têmperas,  outra equipe de engenheiros, profissionais em design e projetistas de perfis trabalham no desenvolvimento de novosprodutos.