4 Tecnologias CIM

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SISTEMAS 
INTEGRADOS DE 
MANUFATURA
Professor: Vinícius Tristão de Oliveira
Curso/Período: Engenharia de Produção / 10° período
Faculdade Santa Rita - FaSaR
Bibliografia básica
- CHASE, Richard B.; JACOBS, F. Roberts. Administração da 
produção e operações: o essencial. Porto Alegre: Bookman, 2009;
- FITZPATRICK, Michael. Introdução a Manufatura. Porto Alegre: 
Bookman, 2013;
- SLACK, Nigelet al. Administração da produção. 3.ed.. São Paulo: 
Atlas, 2010.
Tecnologias CIM
- Sistemas Integrados de Manufatura
- Tecnologias CIM
- CAD
- CAM
- CAPP
- CAE
- CAI
SISTEMAS INTEGRADOS DE MANUFATURA
• O conceito de Sistemas Integrados de Manufatura (SIM) segue em
direção do próximo modelo de fábricas, onde, graças à automação
flexível, é capaz de alterar os processos produtivos e/ou os volumes
de produção sem grandes mudanças físicas nestes processos.
• O SIM teve, como causa de seu aparecimento, mudanças no
mercado produtivo, no mercado consumidor e na sociedade em
geral.
• Como catalisador de seu desenvolvimento, tem-se as inovações
tecnológicas e as inovações metodológicas (como o CIM, por
exemplo).
Tecnologias CIM
- Sistemas Integrados de Manufatura
- Tecnologias CIM
- CAD
- CAM
- CAPP
- CAE
- CAI
TECNOLOGIAS CIM
• GARIBALDO (1988) compara diferentes visões (tecnocêntrica e
antropocêntrica) acerca da introdução de novas tecnologias nos
meios de produção, apontando diferentes características de cada
concepção:
• “Os sistemas tecnocêntricos só são considerados projetados
cientificamente quando correspondem às três principais características
das ciências naturais, quais sejam: a previsibilidade, a repetibilidade e a
quantificação matemática. Isto por definição inibe a intuição, o juízo
subjetivo, o conhecimento técnico, a imaginação e a intencionalidade”
TECNOLOGIAS CIM
• Dentro da visão antropocêntrica de automação industrial, o autor
aponta um novo conceito, o CHIM (Computer and Human Integrated
Manufacturing), que possui como características principais:
• baseado no trabalho qualificado;
• alta contribuição do trabalho direto;
• concepção modular com a participação dos usuários;
• integração baseada num contexto favorável às decisões autônomas e
descentralizadas;
• processo produtivo controlado pelos seres humanos e cuja filosofia é a
capacidade.
TECNOLOGIAS CIM
• A visão tecnocêntrica, ao contrário, baseia-se, segundo BRÖDNER
(1988):
• “Na estratégia de eliminar cada vez mais o trabalho humano, o qual é
considerado fonte de perturbação e de custos, mais do que força
produtiva, substituindo-o pelo uso intensificado e integrado de
equipamentos de base microeletrônica”
TECNOLOGIAS CIM
• A expressão CIM, apesar de estar diretamente ligada à ideia de
automação e informatização, não pode ser reduzida à uma abordagem
meramente técnica.
• Ao contrário, suas principais vantagens estão em aspectos não
necessariamente ligados aos níveis de automação observados, mas sim
às formas de gerenciamento da informação através dos novos recursos
tecnológicos (SCHEER, 1993), como a utilização de recursos como a
tecnologia de grupo.
• Dentro de uma política de informatização da produção e da adequada
utilização dos recursos da tecnologia da informação, a implantação
apropriada e bem sucedida da Tecnologia de Grupo poderá levar a
melhorias que incluem um projeto mais efetivo, menores estoques,
sequenciamento e carregamento adequado das máquinas etc.
TECNOLOGIAS CIM
• A partir da década de 80, outros sistemas computacionais tiveram
ênfase e foram desenvolvidos para suprir as necessidades de
engenharia, com o objetivo de integrar o processo de manufatura
por sistemas computacionais (CIM) (ROZENFELD, 1996).
CAD: Design auxiliado por computador
CAM: Manufatura auxiliada por computador
CAPP: Planejamento de processos auxiliado por 
computador
CAE: Análise de engenharia auxiliada por computador
CAI: Inspeção auxiliada por computador
TECNOLOGIAS CIM
• Entretanto, algumas limitações restringiam a utilização prática
destes sistemas, como a integração entre eles, custo, gerenciamento
e implementação em um ambiente real de trabalho.
• Atualmente, com o decorrido desenvolvimento de software e
hardware, esta integração se tem de forma mais efetiva, embora
ainda não atingindo o ciclo total de produção.
TECNOLOGIAS CIM
Tecnologias CIM
- Sistemas Integrados de Manufatura
- Tecnologias CIM
- CAD
- CAM
- CAPP
- CAE
- CAI
CAD –COMPUTER AIDED DESIGN
• O desenho técnico tem sido parte integrante da indústria desde a
sua concepção como organização produtiva, pois o desenho técnico
é o elo de ligação entre o departamento de projetos e a produção.
• VANTAGENS:
• aumentar a capacidade do projetista/engenheiro;
• melhorar a qualidade do projeto;
• melhorar a qualidade de comunicação;
• criar banco de dados para manufatura.
• DESVANTAGENS:
• Custo associado à aquisição do software;
• Custo associado à aquisição do hardware específico que estas aplicações
requerem;
• Custo associado à formação de utilizadores.
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- Sistemas Integrados de Manufatura
- Tecnologias CIM
- CAD
- CAM
- CAPP
- CAE
- CAI
CAM –COMPUTER AIDED MANUFACTURING
• Podemos definir CAM como auxílio via computador da preparação
da manufatura, representando as tecnologias usadas na produção,
dizendo não só a respeito da automação da manufatura, como: CNC
(Comando Numérico Computorizado), CLP (Controle Lógico
Programável), coletores de dados (DNC), como também a tomada de
decisão, plano operacional, etc.
CAM –COMPUTER AIDED MANUFACTURING
• VANTAGENS:
• A vantagem dos programas auxiliados por computador está no fato de
não haver necessidade de realizar dos cálculos da trajetória, transferindo
esse trabalho para os recursos computacionais;
• A principal vantagem dos sistemas CAD/CAM está na facilidade da
construção geométrica e na visualização do processo.
• DESVANTAGENS:
• A grande desvantagem das programações auxiliadas por computador,
apesar da geração do arquivo neutro (CLDATA), é a necessidade de um
pós-processador para cada tipo de CNC (códigos específicos para cada
marca e modelo);
• Os sistemas CAD/CAM, apresentam também o inconveniente de serem
fechados, não permitindo a integração com outros módulos CAD/CAM,
não atendendo às necessidades de um ambiente CIM.
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- Sistemas Integrados de Manufatura
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- CAD
- CAM
- CAPP
- CAE
- CAI
CAPP –COMPUTER AIDED PROCESS 
PLANNING
• Planejamento de processo foca na preparação das rotas de
produção, listando a sequência de operações e estações de trabalho
necessárias para produzir o produto e seus componentes.
• As indústrias tentam automatizar esta tarefa, através de sistemas
CAPP, devido à várias limitações do planejamento manual, como,
por exemplo, dependência de experiência do profissional, demandar
muito tempo, ser lento nas alterações de design e produção.
CAPP –COMPUTER AIDED PROCESS 
PLANNING
• VANTAGENS:
• Reorganização e padronização do processo;
• Aumento de produtividade dos responsáveis pelo planejamento do
processo;
• Redução do lead time do planejamento do processo;
• Melhoria na legibilidade.
CAPP –COMPUTER AIDED PROCESS 
PLANNING
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- CAPP
- CAE
- CAI
CAE –COMPUTER AIDED ENGINEERING
• É o uso de software computacional para simular desempenho de
maneira a melhorar projetos de produto ou ajudar na resolução de
problemas de engenharia para uma ampla variedade de setores. Isso
inclui simulação, validação e otimização de produtos, processos e
ferramentas de manufatura.
• Um processo de CAE típico abrange etapas de pré-processamento,
solução e pós-processamento. Na fase de pré-processamento, os
engenheiros modelam a geometria (ou uma representação do
sistema) e as propriedades físicas do projeto, bem como o ambiente
na forma de cargas e restrições aplicadas. Em seguida, o modelo é
resolvido usando uma fórmula matemática adequada da física de
suporte. Na fase de pós-processamento,os resultados são
apresentados ao engenheiro para revisão.
CAE –COMPUTER AIDED ENGINEERING
• Os aplicativos de CAE suportam uma ampla variedade de disciplinas de
engenharia ou de fenômenos, incluindo:
• Análise de tensão e dinâmica em componentes ou montagens usando análise
de elementos finitos (FEA)
• Análise térmica e de fluido usando dinâmica de fluido computacional (CFD)
• Análise dinâmica e cinemática dos mecanismos (dinâmica de vários corpos)
• Análise acústica usando FEA ou um método de elemento de contorno (BEM)
• CAE 1D, ou sistema de simulação mecatrônico, para projeto de sistema
mecatrônico de vários domínios
• Simulação de evento mecânico (MES)
• Análise de sistemas de controle
• Simulação de processos de manufatura como injeção, moldagem e forma de
prensa de matriz
• Otimização do produto ou processo
CAE –COMPUTER AIDED ENGINEERING
• Os benefícios do CAE incluem custo e tempo de desenvolvimento reduzidos,
com qualidade e durabilidade de produto melhoradas.
• As decisões de projeto podem ser feitas com base em seu impacto sobre o
desempenho.
• Os projetos podem ser avaliados e refinados usando simulações de computador em vez
de testes de protótipos físicos, economizando tempo e dinheiro.
• O CAE pode fornecer percepções de desempenho mais cedo no processo de
desenvolvimento, quando as alterações do projeto são mais economicamente
acessíveis.
• O CAE ajuda as equipes de engenharias a gerenciarem o risco e a entenderem as
implicações de desempenho de seus projetos.
• Os dados de CAE integrados e o gerenciamento de processos estendem a capacidade de
aproveitar com eficácia as percepções de desempenho e melhoram os projetos para
uma comunidade mais ampla.
• A exposição de garantia é reduzida por meio da identificação e eliminação de
problemas em potencial. Quando devidamente integrado no desenvolvimento de
manufatura e produto, o CAE pode habilitar uma resolução mais precoce do problema,
que pode reduzir drasticamente os custos associados com o ciclo de vida do produto.
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- CAE
- CAI
CAI –COMPUTER AIDED INSPECTION
• É o uso de ferramentas baseadas em computador que ajudam os
engenheiros de qualidade, maquinistas e inspetores na fabricação
de componentes do produto.
• Seu objetivo principal é criar um processo mais rápido de produção
e componentes com dimensões mais precisas e consistência
material.
• Realiza a verificação e inspeção de processos através de sistemas 3D
digitais, podendo ser totalmente integrado em processos
CAD/CAM/CAE.