RESUMO DO LIVRO AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL E SISTEMA DE MANUFATURA

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA PARAÍBA
COORDENAÇÃO DO CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
TECNOLOGIA EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
RESUMO DO LIVRO AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL E SISTEMA DE MANUFATURA
ALUNO: RODOLFO DANTAS DE OLIVEIRA BATISTA
JOÃO PESSOA
2017
Capitulo 1:
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
Figura 1.8
Linha transfer de montagem. Fonte: http://www.fluipressmaquinas.com.br/
2. Automação programável: é um sistema de produção projetado com a capacidade de modificar a sequência de operações de modo a acomodar diferentes configurações de produtos.
Algumas características: -Alto investimento em equipamentos de propósito geral;
-Baixas taxas de produção se comparada a automação rígida;
-Flexibilidade para lidar com variações e alterações na configuração do produto; -Mais adequado para a produção em lote;
-A configuração física da máquina deve ser alterada e o sistema reprogramado entre trabalhos (lotes).
Exemplos: - Máquinas-ferramenta numericamente controladas (CN), robôs industriais e controladores lógicos programáveis (CLPs).
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
3. Automação flexível: é uma extensão da automação programável na qual o sistema é capaz de trocar de um trabalho para o próximo sem perda de tempo entre eles.
Algumas características: -Alto investimento em um sistema com engenharia personalizada; -Produção contínua de um conjunto variado de produtos;
-Taxas médias de produção;
-Flexibilidade para lidar com variações no projeto do produto.
Exemplo: - Sistemas flexíveis de manufatura (FMS).
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
Sistemas Computadorizados de Apoio à Produção: Possuem como objetivos: -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;
-Integrar o projeto auxiliado por computador (computer-aided design CAD) e a manufatura auxiliada por computador (computer-aided manufacturing CAM) em CAD/CAM CIM.
A manufatura integrada por computador (CIM) envolve atividades de processamento de informações que proveem os dados e o conhecimento necessários à fabricação bemsucedida do produto.
Razões para a Automação: 1.Aumentar a produtividade (produção maior por hora de trabalho); 2.Reduzir os custos do trabalho (substituir seres humanos por máquinas);
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
3.Minimizar os efeitos da falta de trabalhadores, devido à diminuição de mão de obra qualificada em países desenvolvidos; 4.Reduzir ou eliminar as rotinas manuais e das tarefas administrativas (a automação de tais tarefas aumenta o nível geral das condições de trabalho); 5.Aumentar a segurança do trabalhador; 6.Melhorar a qualidade do produto (menor variação se comparado a um processo manual); 7.Reduzir o tempo de produção, assim como o estoque de materiais em processo; 8.Realizar processos que não podem ser executados manualmente (por exemplo: fabricação de circuitos integrados, processos de prototipagem rápida com base em modelos gráficos computadorizados CAD e execução de superfícies complexas). 9.Evitar o alto custo da não automação (os benefícios da automação geralmente surgem de maneiras inesperadas e intangíveis, tais como na melhoria de qualidade, no aumento das vendas, em melhores relações de trabalho e na melhoria da imagem da empresa).
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
1.1.3. Trabalho Manual nos Sistemas de Produção
Existe lugar para o trabalho manual nos sistemas de produção modernos? A resposta é SIM! Mesmo em um sistema de produção altamente automatizado, os seres humanos continuam a ser componente necessário do empreendimento de produção. O trabalho manual se aplica em dois aspectos:
Trabalho manual nas operações das fábricas. Trabalho nos sistemas de apoio à produção.
Trabalho manual nas operações das fábricas:
A tendência de longo prazo é o uso cada vez maior de sistemas automatizados para substituir o trabalho manual. Sendo assim, quando então o trabalho manual é justificado? -Em alguns países o valor da hora de trabalho é muito baixo
(China, Índia, México, etc.) de maneira que a automação não pode ser justificada;
-A tarefa é tecnologicamente muito difícil de ser automatizada, sendo necessário manter o trabalho manual;
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
-O ciclo de vida do produto é curto, não sendo viável economicamente fazer a automação;
-O produto é customizado, com características exclusivas, exigindo assim a flexibilidade humana;
-A demanda passa por altos e baixos tal que, se a produção diminuir, o custo deve ser agregado ao produto final;
-É preciso reduzir o risco de falhas no produto, pois ao se lançar um produto novo no mercado, a empresa nunca sabe ao certo se terá sucesso.
-A empresa não possui capital suficiente para investir em automação.
Trabalho manual nos sistemas de apoio à produção:
O trabalho manual é útil em situações como: -Existe a necessidade de criatividade para realizar uma tarefa, tal como o uso de projetistas para desenhar usando um sistema CAD;
-Sistemas de planejamento de processos auxiliados por computador são usados por engenheiros de produção no planejamento dos métodos e do percurso de produção;
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
Mesmo que todos os sistemas de produção da fábrica sejam automatizados, ainda será necessário que os seguintes tipos de trabalho sejam executados: -Manutenção de equipamentos;
-Programação e operação de computadores;
-Trabalho de engenharia de projetos;
-Gerenciamento da fábrica.
1.1.4. Princípios e Estratégias da Automação
Observamos no tópico anterior que nem sempre é necessário usar a automação para uma determinada situação de produção.
Sendo assim, que abordagens podemos usar para fazer essa análise?
Neste estudo, vamos analisar três estratégias:
O princípio USA. Dez estratégias para automação e melhoria dos processos. Estratégia de migração para a automação.
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
O princípio USA:
Consiste em (1) compreender (do inglês, understand) o processo existente; (2) simplificar (do inglês, simplify) o processo e; (3) automatizar (do inglês, automate) o processo.
(1) Compreender o processo existente: -Análise de entradas e saídas do processo;
-Análise da cadeia de valor;
-Uso de ferramentas como o diagrama operacional e o diagrama de fluxo do processo para encontrar pontos fortes e pontos fracos do processo;
-Uso de modelos matemáticos para identificar as variáveis relevantes do produto.
(2) Simplificar o processo: -Verificar a real necessidade de cada etapa do processo, visando reduzir passos e movimentações desnecessárias.
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
(3) Automatizar o processo: -Uso das dez estratégias para automação e melhoria de processos e estratégia de migração para a automação, descritas a seguir.
Dez estratégias para a automação e melhoria dos processos:
Se, ao seguirmos o princípio USA, identificarmos que a automação realmente é necessária para aumentar a produtividade, a qualidade ou qualquer outra medida de desempenho, podemos usar as dez estratégias abaixo como um mapa na busca por essas melhorias.
1.Especialização das operações: uso de equipamentos projetados especificamente para a execução de uma única operação com a maior eficiência possível.
2.Operações combinadas: uma mesma máquina é responsável por mais de uma operação, reduzindo assim o número de máquinas necessárias.
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
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 a 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: usa conceitos de manufatura flexível visando a redução do tempo de programação e configuração da máquina de produção (setup).
6.Melhoriana armazenagem e manuseio de materiais: uso de sistemas automatizados de tratamento e armazenamento de materiais.
7.Inspeção on-line: efetua correções no processo à medida que ele é realizado, evitando inspecionar somente quando o processo termina, reduzindo assim o descarte (scrap).
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
8.Otimização e controle do processo: inclui uma vasta variedade de esquemas de controle cujo objetivo é operar os processos individuais e os equipamentos associados de maneira mais eficiente (disciplina de CSP Controle e Simulação de Processos 5ª fase).
9.Controle das operações de fábrica: busca gerenciar e coordenar as operações agregadas na fábrica de maneira mais eficiente.
10.Manufatura integrada por computador (CIM): integração das operações da fábrica com a engenharia de projetos e as funções de negócio da empresa. Envolve o uso extensivo de aplicações computacionais, bancos de dados e redes de computadores em toda a fábrica.
Estratégia de migração para a automação: Uma estratégia de migração típica consiste na seguintes fases:
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
Fase 1: Produção manual
Células únicas tripuladas trabalhando independentemente. Vantagens: ferramentas que podem ser feitas rapidamente e a um baixo custo.
Fase 2: Produção automatizada
Células únicas automatizadas operando independentemente. Usadas na medida que a demanda de produção cresce e a automação pode ser justificada.
Fase 3: Produção automatizada integrada
Sistema automatizado multiestação com operações em série e transferência automatizada das unidades de trabalho entre estações.
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
Esta estratégia é ilustrada na figura 1.9. 1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
Figura 1.9
Este capítulo ofereceu uma visão geral dos sistemas de produção e de como a automação e a produção integrada por computadores são utilizadas nestes sistemas.
Vimos que as pessoas são necessárias na produção mesmo quando os sistemas são extremamente automatizados.
Este estudo é dividido em quatro partes:
Esta primeira parte que analisamos, mostrou uma visão geral da produção. A segunda parte é voltada à discussão acerca das tecnologias automatizadas, com seus detalhes técnicos. A terceira parte aborda tecnologias de tratamento de materiais utilizadas em fábricas e depósitos. Por fim, a quarta parte preocupa-se com a integração das tecnologias de automação e de tratamento de materiais aos sistemas de produção.
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção
A figura a seguir mostra uma visão geral das partes abordadas neste estudo e seus relacionamentos.
1.1. Introdução aos Sistemas de Produção