Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
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. Tecnologias CIM - 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. Tecnologias CIM - Sistemas Integrados de Manufatura - Tecnologias CIM - 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 Tecnologias CIM - Sistemas Integrados de Manufatura - Tecnologias CIM - CAD - CAM - 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. Tecnologias CIM - Sistemas Integrados de Manufatura - Tecnologias CIM - CAD - CAM - CAPP - 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.
Compartilhar