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Capítulo 1 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 
 
1.1. Introdução 
A produção em massa, a ferramenta que os capitalistas usavam para satisfazer as necessidades 
do consumidor, principalmente nos anos 60 e 70, não é mais efetiva como costumava ser. Como a 
manufatura tinha se tornado tão lucrativa, mais e mais fabricantes entraram neste mercado. Com o 
aumento no número de fabricantes, houve um aumento na competição. Mais fabricantes significa 
mais opções para os consumidores. O consumidor pode sempre encontrar um fornecedor que fabrica 
algum produto num preço razoável. Em suma, a relação fabricante-consumidor foi alterada, isto é, o 
mercado passou a ser voltado para o consumidor, em vez de ser voltado para o fabricante. 
Além disso, quanto mais o consumidor encontra maiores opções de produtos, o desejo de ter 
mais opções torna-se mais forte. A necessidade de produzir-se diferentes tipos de produtos tem 
aumentado cada vez mais, e ao mesmo tempo o ciclo-de-vida do produto (figura 1.1) tem se tornado 
cada vez mais curto. Por exemplo, o ciclo-de-vida de um componente elétrico é de aproximadamente 
18 meses. 
 
Figura 1.1. O ciclo-de-vida da um produto [Alting e Legarth, 1995] 
As empresas de manufatura não perceberam esta situação até a metade dos anos 70. De repente, 
elas descobriram que a demanda por um bem específico não pode mais justificar o investimento 
numa linha transfer (ver figura 1.2). Estas empresas se depararam com uma situação em que a 
ferramenta efetiva (i.e. produção em massa) tornou-se ineficiente. Elas tiveram que procurar uma 
solução para o seguinte problema: produção de baixa quantidade e alta variedade de produtos. 
A tendência significativa na indústria de manufatura atual é a variedade de produtos, alteração 
freqüente no projeto das peças, e redução no estoque intermediário. Em conseqüência, o volume de 
produção para cada produto é muito baixo. Hoje nos países industrializados mais de 90% de todos os 
produtos são manufaturados em tamanhos de lote de menos de 50 unidades (ver figura 1.3). 
A produção em pequenos lotes requer sistemas de manufatura com uma flexibilidade 
relativamente alta, não apenas nos equipamentos, mas também na tomada de decisões de projeto, 
planejamento, agendaaamento, manuseio de materiais e gerenciamento de informações. A 
Manufatura Integrada por Computador (CIM) consiste da integração de todos os aspectos da 
manufatura. Num sistema CIM, a automação flexível de todas as atividades de manufatura é 
alcançada, como também a coodenação e otimização de todo o sistema de manufatura. 
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Figura 1.2. Uma linha transfer 
 
 
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Figura 1.3. Volume de produção em países industrializados [Lorini, 1993] 
A chave para uma implementação do CIM com sucesso é a palavra "integração". Cada 
componente num sistema de manufatura deve ser uma porção integrante do sistema. Os vários 
componentes de tal sistema, como CAD (Projeto Assistido por Computador), CAM (Manufatura 
Assistida por Computador), FMS (Sistema Flexível de Manufatura), CAPP (Planejamento do 
Processo Assistido por Computador), CAA (Montagem Assistida por Computador), CAT (Testes 
Assistidos por Computador), CAI (Inspeção Assistida por Computador), MRP (Planejamento de 
Requisitos de Materiais), MIS (Sistema de Gerenciamento de Informações), etc., devem ser 
integrados. Dentre eles, o planejamento do processo assistido por computador (CAPP) desempenha 
um papel extremamente importante. 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 3 
 
 
 
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Segundo Groover, o planejamento do processo pode ser definido como sendo “a atividade 
responsável pela determinação dos processos e sua seqüência para a transformação da matéria-
prima na peça acabada” [Groover, 1987]. 
O profissional que efetua o planejamento do processo chama-se “processista”, sendo que alguma 
vezes ele é chamado de “engenheiro de fabricação”. Tradicionalmente, o processista examina o 
desenho de projeto da peça a ser fabricada, e ele toma decisões sobre os procedimentos apropriados 
para a fabricação da peça, levando em conta os recursos disponíveis (que incluem os equipamentos e 
mão-de-obra). O planejamento do processo é uma tarefa bastante difícil, e alguns dos fatores que 
causam esta dificuldade são os seguintes: 
• Existem diferentes maneiras de fabricar-se uma peça; 
• O chão de fábrica é um sistema dinâmico que normalmente apresenta restrições à execução do 
documento resultante do planejamento do processo, chamado de “plano (ou folha) de processos”. 
Tendo em vista a definição acima do planejamento do processo, pode-se identificar duas 
atividades importantes numa indústria que são diretamente relacionadas ao planejamento do 
processo, que são o projeto do produto e a sua manufatura. 
A atividade de projeto do produto é responsável por decisões sobre “o quê” deverá ser fabricado 
(isto é, o produto). Tais decisões são importantes e muitas vezes complexas, pois busca-se através do 
processo de projeto chegar a um produto de custo reduzido e boa qualidade, e que venha a ser aceito 
pelo mercado. E deve-se lembrar que existem sistemas computacionais comerciais, denominados de 
sistemas CAD, que são amplamente utilizados nas indústrias visando o suporte às atividades de 
projeto. 
A manufatura é responsável pela execução da fabricação propriamente dita do produto, e ela 
também é uma atividade de elevada complexidade. E existem os chamados sistemas comerciais de 
CAM que dão suporte à atividade de manufatura, sendo que tradicionalmente tais sistemas efetuam a 
geração das trajetórias das ferramentas para a usinagem de peças, e em sua maioria permitem a 
simulação das trajetórias para a verificação da correção ou não das trajetórias. Estes sistemas também 
geram o código “G” (programa NC) para a fabricação da peça no comando numérico da máquina 
específica existente na empresa. 
A comunicação entre o CAD e o CAM é fundamental no CIM, o que pode até certo ponto 
determinar o sucesso do CIM. O CAPP pode ser considerado a ponte entre o CAD e o CAM. O 
CAPP determina “como” o projeto será feito num sistema de manufatura. Num ambiente de 
manufatura integrada por computador, voltado para a fabricação de pequenos e médios lotes, se não 
estiver presente um bom sistema CAPP, torna-se difícil transformar a informação de projeto em 
manufatura. 
Os sistemas CAD e CAM passaram por um período relativamente longo de desenvolvimento. 
Alguma de suas técnicas, como computação gráfica, programação de máquinas de comando 
numérico, etc. foram desenvolvidas com sucesso. Entretanto, somente em meados dos anos 70 é que 
pesquisas na área de CAPP começaram a ser efetuadas (figura 1.4). A importância do CAPP não 
havia sido percebida pela indústria de manufatura em geral até a metade da década de 80. 
Apesar de muitos problemas técnicos complicados surgirem em CAD e CAM, e muitos deles 
difíceis de serem resolvidos, a maioria deles são determinísticos e envolvem um número limitado de 
fatores. O CAPP, entretanto, envolve a tomada de muitas decisões tecnológicas, e as relações entre 
estas decisões são intricadas. Para piorar, muitos problemas técnicos e organizacionais não são 
determinísticos, e alguma decisões podem ser tomadas apenas através de métodos experimentais. 
Estes fatos indicam o nível de dificuldade associado com o CAPP. 
Mais recentemente, um número elevado de sistemas CAPP foram desenvolvidos em todo o 
mundo. Entretanto, apenas alguns na realidade têm sido implementados na indústria. Os chamados 
"sistemas comerciais CAD/CAM integrados" tornaram-sedisponíveis no mercado durante a década 
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de 80. Entretanto, estes sistemas não são mais do que sistemas CAD/NC ou CAD/APT1, que 
armazenam a definição geométrica da peça para pós-processamento. 
 
Figura 1.4. Histórico de CAD, CAM, hardware e sistemas de manufatura 
Portanto, é importante o desenvolvimento de pesquisa em assuntos relacionados a técnicas de 
CAPP. Estes assuntos envolvem alguns problemas cruciais que impedem a melhoria dos sistemas 
CAPP. Nota-se portanto que o desenvolvimento do CAPP satisfaz as necessidades de 
implementações de CIM, e também os desafios cada vez maiores da indústria de manufatura. 
É claro que a implementação de um sistema CAPP depende do desenvolvimento e da aplicação 
de várias técnicas, como lógica de decisão, inteligência artificial, computação gráfica, gerenciamento 
e estruturação de bancos de dados, etc. Entretanto, são os princípios e metodologias do planejamento 
do processo que fornecem a base para o desenvolvimento de sistemas CAPP. 
Alguns pesquisadores enfatizam demasiadamente a importância do código de computador em 
sistemas CAPP. Eles concentraram-se no desenvolvimento de sistemas CAPP, sem prestar muita 
atenção aos princípios e metodologias. Neste caso, o sucesso no desenvolvimento de um sistema 
CAPP de alto nível é bastante difícil. A discussão nesta apostila focaliza-se nas teorias, princípios e 
métodos de planejamento do processo, para proporcionar a importante base tecnológica para o CAPP. 
 
1.2. Processos de Fabricação e Planejamento do Processo 
O processo de manufatura de uma fábrica, num sentido amplo, é a combinação dos processos 
envolvidos na conversão de matérias-prima ou produtos semi-acabados em produtos finais. As 
matérias-prima ou produtos semi-acabados usados na manufatura de produtos são freqüentemente 
 
1 APT = “Automatic Programming Tools”: Através desta técnica as trajetórias das ferramentas são geradas em 
função da geometria dos contornos das superfícies que devem ser usinadas. Decisões tecnológicas como “ligar 
fluido de corte” também podem ser tomadas usando-se esta técnica. Um programa em APT é considerado 
como sendo um programa “em alto nível”, e após concluído ele é pós-processado para a linguagem do CNC 
da máquina específica. 
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produzidos e fornecidos por outras fábricas. Algumas vezes os produtos da fábrica necessitam sofrer 
ainda outros processos antes de tornarem-se produtos finais. 
Os processos, atuando diretamente sobre as peças sendo fabricadas, alteram a forma, dimensões 
e propriedades das matérias-primas ou produtos semi-acabados, ou então efetuam a montagem das 
peças nos produtos finais. 
Existem vários processos de manufatura usados para converter matérias-prima em peças 
acabadas. Dentre estes processos incluem-se: fundição, forjamento, soldagem, puncionamento, 
estampagem, usinagem, tratamentos térmicos, tratamentos químicos etc. (ver alguns destes processos 
no Apêndice I). Dentre estes, os processos de usinagem desempenham um papel muito importante na 
fabricação de peças. 
Dentre os processos de usinagem de uma peça incluem-se torneamento, fresamento, furação, 
retificação, brochamento, geração de engrenagens, etc., dependendo da forma desejada, dimensões, 
precisão e qualidade superficial da peça (ver Apêndice II). Para que se alcance a qualidade desejada 
de uma peça, são necessários planos de processo bem planejados. 
Depois que um novo produto é projetado, deve-se efetuar o planejamento do processo para a 
fabricação dos seus componentes (algumas atividades efetuadas no planejamento do processo são 
ilustradas na figura 1.5). Como mencionado anteriormente, o documento resultante, chamado “plano 
de processo”, serve de base para várias atividades, que incluem a preparação de máquinas, preparação 
de ferramentas, programação da produção, etc. Dois exemplos de planos de processo são ilustrados 
nas figuras 1.6 e 1.8, sendo que este último foi elaborado para a fabricação da peça ilustrada na figura 
1.7. 
A qualidade dos planos de processo influencia diretamente no grau de complexidade do trabalho 
preparatório para a manufatura (e conseqüentemente na sua duração), na qualidade das peças e 
produtos fabricados, no grau de complexidade da programação da produção e nos custos de produção. 
Portanto o planejamento do processo é fundamental para a manufatura. 
Frequentemente existe mais de uma alternativa de plano de processo para a fabricação de uma 
única peça. A qualidade de um plano de processo deve ser avaliada dos pontos de vista tecnológico e 
econômico. Um bom plano de processo não somente proporciona a qualidade desejada das peças 
fabricadas, mas também reduz o custo de produção. No planejamento do processo, uma análise 
pormenorizada da estrutura da peça, especificações do material, volume de produção e condições de 
fabricação devem ser feitos, para que se tome de forma apropriada as decisões referentes à fabricação 
da peça. 
Dentre as decisões que são tomadas no planejamento do processo incluem-se: 
• Seleção da matéria-prima e seu método de fabricação 
• Seleção dos processos de usinagem das superfícies das peças 
• Determinação da seqüência de operações 
• Determinação do método de fixação da peça para cada operação 
• Seleção dos equipamentos e ferramentas para as operações de usinagem 
• Determinação das cotas e tolerâncias de fabricação para as operações de usinagem 
• Seleção das condições de usinagem e determinação dos tempos padrões para cada 
operação 
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Figura 1.5. Algumas das atividades no planejamento do processo (no contexto de usinagem) 
 
Figura 1.6. Um exemplo de plano (ou folha) de processo 
Pr ojeto
(incluindo a seleção da
m at ér ia-pr ima)
Mat er ial a ser usinado,
incluindo a seqüência
Seleção de
Máquinas
Seleção de Disposit ivos de
Fixação
Seleção de
Fer r am entas
Cálcu lo das Condições de
Usinagem
As Condições de
Usinagem podem
ser Melhor adas?
Manuf at ur a
(incluindo a Ger ação do Pr ogr ama
de Comando Num ér ico
Planejam ento
do Pr ocesso
sim
não
 
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Figura 1.7. Uma peça exemplo, para a qual será mostrado um plano de processo para a sua 
fabricação 
 
1.3. Composição dos Processos de Usinagem 
Um processo de usinagem é composto de um número de operações através das quais as matérias-
prima são transformadas em peças acabadas. 
Os componentes básicos de processos de usinagem são as operações. Uma operação é uma 
porção completa de um processo (p.ex. furação, retificação) para usinar uma peça (ou várias peças 
simultaneamente) numa única fixação. 
Uma operação é caracterizada pela utilização do mesmo equipamento e mesma peça. Por 
exemplo, se um lote de peças é usinado primeiramente num torno paralelo, e então numa fresadora, 
obviamente dois operadores estarão envolvidos. A figura 1.9 ilustra a usinagem do furo axial e do 
rebaixo numa flange. Se o lote de peças é usinado na seguinte seqüência: furação →mandrilamento 
do furo → mandrilamento do rebaixo, com três ferramentas diferentes na mesma máquina (p.ex. num 
torno), esta é considerada uma única operação. Se a furação é executada num torno e os processos de 
mandrilamento são executados numa mandriladora, ter-se-á duas operações ao invés de uma. 
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Figura 1.8. Plano de processo para a fabricação da peça na figura 1.7 
 
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Figura 1.9. Conceitos de "operação" e "operação elementar" 
Uma operação elementar, a qual compõe uma operação, é efetuada sem alterar a ferramenta (ou 
grupo de ferramentas usadas simultaneamente), a superfície usinada da peça, a velocidade e o avanço. 
Se um destes é alterado, tem-se uma outra operação elementar. Por exemplo, a operação de furação 
ilustrada na figura 1.9 consiste de três operações elementares que são: 1-fazer furo; 2-mandrilar furo; 
3-mandrilar rebaixo. Isto é porque em cada uma destas operações elementares, altera-se a ferramenta 
ou a máquina-ferramenta. Se fosse efetuado primeiramente o mandrilamento grosseiro (isto é, 
desbaste), e então depois de alterar-se a velocidade de corte e o avanço, fosse efetuado o 
mandrilamento fino (isto é, acabamento), a operação consistiria de quatro operações elementares. 
Para obter uma maior eficiência na usinagem, várias operações elementares simples são 
combinadas algumas vezes numa operação elementar complexa. Nesta última, várias ferramentas são 
utilizadas simultaneamente para usinar diferentes superfícies da peça. A figura 1.10(a) ilustra a 
usinagem de duas superfícies planas usando-se duas fresas, enquanto que na figura 1.10(b) ilustra-se 
a usinagem de uma peça num torno equipado com um castelo de múltiplas ferramentas. Estas 
técnicas têm sido comumente aplicadas em tornos com castelos, tornos automáticos e centros de 
torneamento CNC para aumentar a produtividade. 
Quando é necessário remover uma camada profunda de material da peça, e tal não puder ser 
efetuado num passe simples, uma operação elementar pode ser subdividida em vários passes. Um 
passe é o movimento único da ferramenta na direção de avanço ao longo da superfície sendo usinada, 
sem alterar a fixação da ferramenta ou a velocidade de corte ou o avanço. Por exemplo, se houver 
uma grande diferença entre os diâmetros do furo e do rebaixo ilustrados na figura 1.9, o 
mandrilamento do rebaixo deverá ser feito em vários passes. Entretanto, todos esses passes fazem 
parte da operação elementar mandrilamento do rebaixo, pois não há alteração na ferramenta, na 
superfície sendo usinada, na velocidade ou no avanço. 
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Figura 1.10 Operações elementares complexas 
Existem muitas atividades necessárias para o operador efetuar uma operação, uma operação 
elementar ou um passe (p.ex. fixar ou retirar a peça, trocar a ferramenta, ligar a máquina ferramenta, 
aproximar a ferramenta da peça, medir a superfície usinada). Dentre elas, a fixação da peça 
desempenha um papel muito importante. 
A fixação consiste do posicionamento e sujeição da peça. Depois de ser posicionada, a peça 
deve estar na posição correta em relação à máquina ou ao dispositivo de fixação. A sujeição consiste 
da fixação da peça naquela posição. Se uma operação contém um único posicionamento e uma 
sujeição, diz-se que esta operação é efetuada numa única fixação ("setup"), como ilustrado na figura 
1.10(a), onde duas fresas são usadas simultaneamente no fresamento de dois lados da peça. 
A figura 1.11(a) ilustra uma situação na qual os lados da peça são fresados seqüencialmente sem 
que se utilize uma mesa giratória. Neste caso, depois que um lado é fresado, o operador retira a peça, 
gira a mesma de 180° e a sujeita para o fresamento do outro lado. Portanto, como ocorrem duas 
fixações, tem-se duas operações. 
A ocorrência de diferentes fixações da peça acarreta maiores erros e um maior tempo gasto na 
sua fabricação. Por esta razão, quando uma peça deve ser usinada em posições diferentes numa 
máquina-ferramenta, recomenda-se utilizar apenas um dispositivo de fixação, permitindo-se assim a 
alteração da posição da peça sem retirá-la do dispositivo. Neste caso, poderá haver diferentes 
posições, porém apenas uma fixação, aumentando-se assim a precisão de usinagem. 
 
Figura 1.11 Fresamento de duas superfícies planas (a) em duas fixações (b) numa única fixação 
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No exemplo anterior, se uma mesa giratória fosse utilizada, a qual pode alterar a posição da peça 
sem retirá-la do dispositivo (ver figura 1.11(b)), então o fresamento das superfícies é efetuado em 
duas posições. 
Para ilustrar com mais detalhes a composição de processos de usinagem, a figura 1.12 e a tabela 
1.1 ilustram os processos de usinagem de um parafuso e a composição dos processos. Estes processos 
de usinagem são ilustrados graficamente na figura 1.13 (apenas aqueles executados no torno). 
 
Figura 1.12 Um parafuso 
 
Tabela 1.1 Processos de usinagem para fabricar o parafuso da figura 1.12 
No da 
Operação 
Operação Fixação No de 
Fixações 
Operação Elementar N°° de 
passes 
1 Torneamento Placa de 3 castanhas 1 1. Facear sup. A 
2. Tornear sup. E 
3. Tornear sup. D 
4. Facear sup. B 
5. Chanfrar sup. F 
6. Tornear rosca 
7. Sangrar 
1 
1 
3 
1 
1 
6 
1 
2 Torneamento Placa de 3 castanhas 1 1. Facear sup. C 
2. Chanfrar sup. G 
1 
1 
3 Fresamento Morsa 3 1. Fresar sextavado 
(operação elementar 
complexa) 
3 
 
1.4. Exigências para o Planejamento do Processo 
Como mencionado anteriormente, o planejamento do processo é uma tarefa importante que liga 
o projeto do produto à sua manufatura, e que afeta diretamente a qualidade do produto, a eficiência 
da produção e os custos. Um bom plano de processo deve satisfazer as seguintes exigências: 
• Um plano de processo dever proporcionar que todas as exigências de qualidade da peça contidas 
no desenho sejam atingidas. 
• Um plano de processo deve resultar numa elevada eficiência de produção para que os produtos 
sejam entregues no prazo estipulado. 
• Um plano de processo deve resultar em baixos custos de produção. 
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• Um plano de processo deve proporcionar uma melhoria nas condições de trabalho, e promover o 
desenvolvimento da tecnologia de manufatura. 
 
 
Figura 1.13. Processos de usinagem do parafuso da figura 1.12 ilustrados graficamente (apenas as 
executadas no torno) 
A qualidade do produto, eficiência da produção e custos de produção são as principais 
considerações tecnológicas e econômicas no planejamento do processo. 
No planejamento do processo, o problema de maior importância a ser resolvido é como atingir a 
precisão especificada no projeto. Quando um plano de processo é implementado, ele deve 
proporcionar que todas as exigências de qualidade sejam atingidas, sem depender da habilidade do 
operador. 
Outros problemas tecnológicos e econômicos devem também ser resolvidos. Por exemplo, é 
apropriado adotar matérias-prima de precisão (fundidos ou forjados)? É melhor utilizar novos 
métodos de usinagem, máquinas ou ferramentas (p.ex. máquinas NC, centros de usinagem, usinagem 
de alta precisão, ferramentas de novos materiais, etc.), ou processos de usinagem não convencionais 
(p.ex. ECM, EDM, laser)? Todas estas perguntas devem ser respondidas racionalmente para que se 
atinja uma boa eficiência e um baixo custo de produção. 
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Várias alternativas de planos de processos, ou algumas de suas operações, são avaliadas e 
comparadas para que o melhor plano seja selecionado. A melhor alternativa não é necessariamente 
aquela que emprega as máquinas mais avançadas, nem aquela que resulta na mais elevada eficiência 
de fabricação. A avaliação das alternativas deve consistir de uma análise dos pontos de vista 
tecnológico e econômico. Na maioria dos casos, o custo total é a base da decisão. Mas é importanteque as alternativas satisfaçam as exigências de qualidade e produção imediata. 
 
1.5 Informações Básicas para o Planejamento do Processo 
O planejamento de um processo de usinagem baseia-se no desenho e especificações da peça a 
ser fabricada, no desenho da matéria-prima que originará a peça, no volume de produção, nos 
equipamentos disponíveis e ferramentas, e nos "handbooks" e padrões de engenharia. 
1.5.1. Desenho e Especificações da Peça 
O desenho da peça e especificações técnicas são informações básicas para o planejamento do 
processo. A informação pode estar num desenho propriamente dito ou num arquivo de CAD. Alguns 
detalhes deves estar explicitados, como: 
(a) Configuração da peça → Esta deve consistir das projeções, cortes, seções e cotas, para 
ilustrar a forma e o tamanho da peça (por exemplo, a peça ilustrada na figura 1.7) 
(b) Especificações técnicas → Todas as cotas e tolerâncias, os acabamentos superficiais para 
todas as superfícies, e especificações especiais (por exemplo, o peso) devem ser claramente 
indicados 
(c) Material → O material do qual a peça é feita deve ser especificado, incluindo o tratamento 
térmico exigido, a dureza do material, os defeitos (se presentes), e tipo de matéria-prima 
(fundido, forjado, etc.). Alguns métodos para determinar certas propriedades de materiais são 
ilustrados na figura 1.14. Na figura 1.15 mostra-se exemplos de matérias-prima, sua 
fabricação e inspeção. 
Todas as informações da peça devem ser entendidas completamente pelo processista. 
Informações incompletas, incorretas ou indefinidas poderão resultar em decisões tecnologicamente 
ruins, e conseqüentemente em planos de processo ruins. 
1.5.2. Desenho da Matéria-Prima 
A matéria-prima é selecionada de acordo com o desenho da peça, levando em consideração as 
exigências de propriedades mecânicas e o custo da peça. É necessário conhecer como a matéria-
prima foi fabricada, bem como a sua forma, tamanho e precisão. Estes fatores determinam os sobre-
materiais de todas as superfícies da peça que devem ser removidos, e os métodos de fixação da peça 
nos estágios iniciais do processo de usinagem. 
Existem diferentes tipos de matérias-prima, como por exemplo fundidos, forjados, peças 
soldadas, laminados, etc. Uma das tendências principais no desenvolvimento de técnicas de 
usinagem é a melhoria na precisão e acabamento da matéria-prima, isto é, tem-se procurado 
aproximar a forma e o tamanho da matéria-prima o mais possível da peça. Isto reduz a quantidade de 
usinagem e o material retirado. Entretanto, a seleção dos processos de fabricação da matéria-prima 
depende também do tipo de produção, pois a quantidade de matéria-prima a ser fabricada é um fator 
decisivo para a determinação do seu custo unitário de produção. 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 14 
 
 
 
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Figura 1.14. Métodos para determinar certas propriedades de materiais 
 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 15 
 
 
 
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(a) 
 
 
(b) 
 
(c) 
 
Figura 1.15. Exemplos de matérias-prima, e a sua fabricação e inspeção 
 
É necessário ter um desenho da matéria-prima bem como as especificações de fabricação. Ao 
considerar-se estas especificações, a seleção da forma de fixação da peça pode ser feita de maneira 
adequada. 
1.5.3. Volume de Produção 
O volume de produção de uma peça determina o seu tipo de produção, e por conseguinte o seu 
plano de processo. Para que se alcance as exigências de eficiência e custo da manufatura, métodos 
alternativos de usinagem, máquinas-ferramenta e ferramentas devem ser selecionados. É de grande 
importância no planejamento do processo conhecer a exata quantidade de peças a serem fabricadas 
num intervalo de tempo definido, e a data de entrega. 
Existem basicamente três tipos de produção, que são: produção de uma única peça, produção em 
lote e produção em massa. A produção de uma única peça caracteriza-se pela pequena quantidade de 
unidades produzidas. Além disso, cada máquina efetua uma grande variedade de operações, que 
podem ou não repetir-se periodicamente. Este tipo de produção pode ser encontrada normalmente na 
fabricação de ferramentas especiais, máquinas-ferramenta com propósitos específicos, etc. 
Fábricas que efetuam este tipo de produção utilizam máquinas com características de 
flexibilidade, como por exemplo máquinas convencionais ou máquinas CNC. Todas as máquinas 
com funções similares (p.ex. tornos) são organizadas em áreas separadas num layout funcional (ver 
figura 1.16). Ferramentas padronizadas e dispositivos de fixação universais são geralmente utilizados 
neste tipo de produção. 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 16 
 
 
 
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Figura 1.16. Layouts celular (tecnologia de grupo) X funcional (departamental) [Davis et al., 1999] 
Operadores neste tipo de fábrica devem ser bastante habilidosos para efetuarem as diversificadas 
operações. Em muitos casos, máquinas e seus componentes são fabricadas neste tipo de produção, e 
o projeto destes componentes não são freqüentemente padronizados, estando sujeitos a mudanças 
freqüentes. Portanto, o princípio de completa intercambiabilidade não pode ser aplicado neste tipo de 
produção. 
Num produto com vários componentes, normalmente as peças maiores, mais caras e mais 
complicadas são fabricadas primeiro, seguidas das menores, mais baratas e mais simples. 
A produção em lote caracteriza-se pela fabricação de peças em lotes que são repetidos 
periodicamente. A produção em lote pode ser classificada em pequenos, médios e grandes lotes, 
dependendo do tamanho do lote, da complexidade das peças, e da freqüência na qual um lote é 
repetido num certo período de tempo. 
Na produção em grandes lotes, o volume de produção é relativamente elevado, enquanto a 
variedade de peças é limitada. Este tipo de produção é comparável à produção em massa em que 
máquinas e ferramentas de alta eficiência e pouco flexíveis são comumente empregadas. Máquinas e 
outros equipamentos são posicionados normalmente em função da seqüência de operações de 
fabricação, visando formar um layout celular (figura 1.16). Isto proporciona uma alta eficiência e 
capacidade de produção, com uma grande redução na mão-de-obra e no custo de produção. 
Na produção em pequenos e médios lotes, como o volume de produção é pequeno e as alterações 
nas operações em cada máquina é freqüente, a maioria dos equipamentos usados são máquinas com 
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significativa flexibilidade, equipadas com dispositivos de fixação universais e ferramentas 
padronizadas. Máquinas especiais são raramente adotadas. 
A tendência atual no layout da fábrica consiste em incorporar flexibilidade ao sistema de 
manufatura, para atender a variedade e mudanças freqüentes nos produtos a serem fabricados. O 
sistema de manufatura projetado com uma elevada flexibilidade chama-se "sistema flexível de 
manufatura" (FMS), que representa a tendência da manufatura, especialmente na produção em 
pequenos e médios lotes (ver figura 1.17). Um FMS é composto por máquinas-ferramenta NC ou 
centros de usinagem, robôs industriais, máquinas de inspeção, sistemas automatizados de 
armazenamento e manuseio de materiais, etc. FMS combina os benefícios de uma altamente 
produtiva, porém inflexível linha transfer, e uma flexível, porém ineficiente fabricação artesanal. 
 
Figura 1.17. Gráfico Produtividade x Flexibilidade de sistemas de manufatura 
A produção em lote é o tipo de produção mais amplamente utilizada na indústria da manufatura 
em todo o mundo. Exemplos de produtos produzidos por este tipo de produção incluem-se: aviões, 
locomotivas, geradores elétricos. 
A produção em massaé caracterizada pelo volume de produção em larga escala e estável. 
Atribui-se a cada estação a mesma tarefa repetidamente, na qual o equipamento de manufatura é 
posicionado estritamente de acordo com a seqüência de operações da linha. Exemplos deste tipo de 
produção são: bicicletas, rolamentos, etc. 
Na produção em massa, máquinas e ferramentas que executam operações específicas, com 
eficiência a mais alta possível, são empregadas extensivamente. Algumas das fábricas que efetuam a 
produção em massa atingem uma completa mecanização e automação. Como cada estação 
desempenha somente uma operação relativamente simples, um nível baixo de habilidade é exigido do 
operador. 
Numa linha de produção contínua, peças são transferidas de estação para estação numa direção 
definida imediatamente após o término da operação. O tempo necessário para completar uma peça 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 18 
 
 
 
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em cada operação deve ser igual a, ou um múltiplo do tempo do ciclo2. Isto proporciona uma boa 
"carga" para cada estação, para evitar (ou reduzir) os estoques intermediários em frente da máquina. 
1.5.4. Equipamento de Produção 
O planejamento do processo pode ser efetuado sob duas condições diferentes: 
• para uma nova fábrica, ou 
• para uma fábrica já existente 
No primeiro caso, deve-se selecionar somente as máquinas mais razoáveis, de acordo com as 
necessidades de manufatura. No segundo caso, as máquinas devem ser selecionadas do equipamento 
existente disponível na fábrica, a menos que se planeje a compra de algum novo equipamento. 
Algumas vezes a modernização de algumas máquinas é necessária, visando melhorar as suas funções 
e aumentar a sua produtividade. 
Em qualquer destes casos, o processista deve possuir o conhecimento necessário sobre o 
equipamento disponível ao planejar o processo. Catálogos de máquinas são muito úteis. Portanto, 
baseado nas exigências dos processos, e nos dados das máquinas, o equipamento mais apropriado 
pode ser corretamente selecionado. 
1.5.5. Outras Informações sobre a Manufatura 
Além das informações mencionadas acima, um processista deve possuir dados sobre o 
ferramental (p.ex. ferramentas e dispositivos de fixação) disponível para a produção. Estas 
informações consistem de catálogos de fabricantes nos quais encontra-se dispositivos e ferramentas 
padronizadas, ou uma lista de ferramentas. 
Quando efetua-se o planejamento do processo para uma oficina ou fábrica existente, é 
importante para o processista conhecer o layout da fábrica, o nível de habilidade dos operadores, e os 
meios de transporte adotados na fábrica. 
 
1.6. Documentação no Planejamento do Processo 
Depois que o planejamento do processo estiver efetuado, documentos descrevendo o processo 
devem ser preenchidos e guardados. Estes documentos servem como um guia para a organização da 
produção no chão-de-fábrica (inclusive a programação da produção), e para o operador executar as 
operações. 
Estes documentos estão na forma de tabelas chamadas “folha” ou “plano” de processos (ou 
operações). Estes planos podem conter informações sobre (i) operações, ou então (ii) um 
detalhamento das operações elementares. 
O primeiro contém uma descrição genérica do processo de manufatura a ser executado. Os ítens 
incluídos no plano são as operações no processo, o equipamento a ser utilizado em cada operação, o 
ferramental para cada operação e o tempo padrão estimado para cada operação. Na figura 1.18 
ilustra-se um exemplo de um plano de processo referente às operações. 
O plano de operações elementares contém o detalhamento de cada operação, e é utilizado para 
direcionar o operador para executar corretamente a operação. Neste plano inclui-se as seguintes 
informações: método de fixação da peça, conteúdo e sequência das operações elementares, 
equipamento e ferramental utilizado, condições de usinagem, estimativas de tempos padrões, etc. 
Com o objetivo de descrever claramente cada operação elementar, é desejável que haja um desenho 
de fabricação da peça neste plano de processo. O desenho deve mostrar a forma final da peça após a 
operação atual. As superfícies de fixação da peça à maquina devem ser claramente indicadas. Todas 
 
2 “Tempo do ciclo” = tempo de transporte de um lote de peças + tempo de processamento da mais longa 
estação de trabalho (ou mais longo processo). Não leva em consideração o tempo de máquina parada. 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 19 
 
 
 
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as dimensões, tolerâncias e especificações técnicas devem ser alcançadas pela operação atual. A 
figura 1.19 ilustra um exemplo de plano de processo para operações elementares de usinagem. 
 
EMPRESA No. do Produto Página ____ 
XYZ PLANO DE PROCESSOS No. da Peça de _____ 
 Noma da Peça 
 
Material 
 Matéria-Prima Número de 
Peças por 
Unidade 
 
Quantidade 
 
No. da 
Operação 
Nome da 
Operação 
Equipamento Disp. de 
Fixação 
Ferramenta Instr. de 
Medição 
Tempos 
Padrões 
Obs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Processista Aprovação 
 
 
 Data Data 
 
No. da 
Alteração 
Aprovação Data No. da alteração Data da 
alteração 
 
 
Figura 1.18. Exemplo de um plano de processo (operações) 
 
Para operações como inspeção, tratamento térmico, etc., outros tipos de plano de processo 
devem ser utilizados. 
 
1.7. Aspectos Econômicos do Planejamento do Processo 
 
No planejamento do processo, existem vários processos alternativos que satisfazem as 
exigências da qualidade do produto e eficiência na produção. Entretanto, na produção real, estas 
alternativas produzirão diferentes efeitos econômicos. Para escolher o plano de processo que é mais 
econômico sob certas condições de produção, uma análise econômica das várias alternativas deve ser 
feita. Nesta análise econômica estima-se e compara-se os custos de produção dos vários planos de 
processo. O plano ótimo será aquele que resulta no menor custo. 
 
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EMPRESA No. do Produto Página ____ 
XYZ PLANO DE PROCESSOS No. da Peça de _____ 
 Noma da Peça 
No. da 
Operação 
Nome da 
Operação 
Material Dureza Equipamento Disp. de 
Fixação 
Tempos Padrões 
 
 
 
 
 
 
(DESENHO DE FABRICAÇÃO DA PEÇA) 
 
 
 
 
No. da 
Sequência 
Operação 
Elementar 
Ferramenta Instr. de 
Medição 
Rotação N 
(rpm) 
Avanço f 
(mm/rev) 
Prof. ap 
(mm) 
Obs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Processista Aprovação 
 
 
 Data Data 
 
No. da 
Alteração 
Aprovação Data No. da 
alteração 
 Data da 
alteração 
 
Figura 1.19. Exemplo de um plano de processo detalhando as operações elementares 
O custo unitário de produção é a soma total de todas as despesas com a fabricação de uma única 
peça ou produto. Ele pode ser subdividido em duas partes: custos relacionados ao processo de 
manufatura, e custos não relacionados ao processo. Na análise econômica de planos de processo, 
somente o primeiro, chamado "custos do processo", são analisados e comparados. 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 21 
 
 
 
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Os custos do processo consistem de: (i) custo variável e (ii) custo fixo. O custo variável 
compõe-se do custo de material, salários dos operadores, custo de consumo de energia, custo de 
depreciação e manutenção das máquinas mais flexíveis, dispositivos de fixação universais e 
ferramentas padronizadas. Estescustos são proporcionais ao volume de produção do produto. O 
custo fixo inclui os salários dos preparadores da máquina, depreciação e manutenção de máquinas 
pouco flexíveis, dispositivos de fixação e ferramentas, que são independentes do volume de 
produção. O custo fixo permanece inalterado quando o volume de produção aumenta. Portanto, o 
custo anual do processo pode ser expresso pela fórmula abaixo: 
 
C V N B= ⋅ + (1.1) 
onde: 
C = custo anual do processo para produzir um tipo de peça (ou uma operação), $/ano 
V = custo variável de cada peça, $/peça 
B = custo fixo num ano, $ 
N = volume de produção, número de peças 
 
Similarmente, o custo unitário do processamento de uma peça (ou uma operação) é ilustrado 
abaixo: 
C V
B
Ni
= + (1.2) 
onde 
Ci = custo unitário do processo de uma peça (ou uma operação), $/peça 
 
Da equação 1.1 conclui-se que o custo anual do processo é proporcional ao número de peças 
produzidas num ano (figura 1.20(a)). Da equação 1.2 pode-se notar que existe uma relação 
hiperbólica entre o custo unitário do processo e o volume de produção anual (ver figura 1.20(b)). 
Quando N é pequeno, a carga-máquina é pequena, e portanto o custo unitário do processo é elevado, e 
uma pequena variação de N resulta numa grande alteração no custo unitário do processo Ci. 
Entretanto, quando o valor de N é alto, a variação de N causará somente uma pequena alteração em 
B/N. Portanto, haverá neste caso um impacto menor no custo unitário do processo Ci. 
 
Figura 1.20. Análise do custo do processo (a) custo anual do processo x volume de produção (b) 
custo unitário do processo x volume de produção 
A partir da análise acima, pode-se notar que quando o volume de produção anual é pequeno, a 
proporção de B/N no custo unitário do processo é maior em comparação com o custo variável V. 
Consequentemente, o aumento de N reduzirá significativamente o custo unitário do processo. 
Quando o volume de produção é alto, a proporção de B/N no custo unitário do processo é bem 
Conceitos Básicos Sobre Planejamento do Processo 22 
 
 
 
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pequeno. Neste caso, um efeito econômico melhor pode ser alcançado somente pela redução do custo 
variável V através de medidas tecnológicas apropriadas. 
Se os investimentos básicos exigidos pelas diferentes alternativas de planos de processo são 
próximos, então os custos do processo de cada plano podem ser usados como critério para avaliação 
econômica. Quando os investimentos básicos necessários variam, e alguns dos planos podem atingir 
um custo do processo mais baixo através da adoção de uma alta eficiência porém mais caros 
equipamentos e ferramental, o período de retorno de investimento deve ser considerado. Além disso, 
deve ser mencionado que na análise econômica, o aumento da produtividade e a melhoria das 
condições de trabalho e segurança devem ser levados em consideração. 
Uma outra análise pode ser feita relacionando-se o volume de produção com a seleção da 
matéria-prima, visando a redução do custo de fabricação. Por exemplo, para produzir-se um bloco de 
motor, qual das seguintes alternativas seria a mais econômica? 
(a) usinar diretamente de um bloco ? 
(b) fundir o material numa forma próxima à forma desejada, desbastar e dar acabamento? (lembrar 
que o investimento inicial para a fabricação do molde é elevado). 
Para responder esta pergunta, veja a figura 1.21. Nota-se que para um volume de produção 
elevado (N > N*), é mais econômico fundir e depois usinar, enquanto que para um volume de 
produção baixo (N < N*), é mais econômico usinar diretamente de um bloco. 
N*
Custo
Cm
N
ponto de
equilíbrio
usinagem
 fundição
 +
usinagem
 
Figura 1.21. Gráfico Custo x Volume de Produção para a fabricação de blocos de motor através de 
dois métodos diferentes. 
 
1.8. Referências Bibligráficas 
[Alting e Legarth, 1995] L. Alting e J.B. Legarth, “Life Cycle Engineering and Design”, Annals of 
the CIRP, Vol 44, No 2, 1995, págs 569-580 
[Davis et al., 1999] M.M. Davis, N.J. Aquilano e R.B. Chase, “Fundamentos da Administração da 
Produção”, 3a Edição, Bookman, 1999 
[Groover, 1987] M.P. Groover, “Automation, Production Systems and Computer Integrated 
Manufacturing”, Prentice-Hall International, 1987 
[Lorini, 1993] F.J. Lorini, “Tecnologia de Grupo e Organização da Manufatura”, Editora da UFSC, 
1993