Critérios de otimização

Apresentação em tema: "Critérios de otimização"— Transcrição da apresentação:

1 Critérios de otimização
Vida da ferramenta de corte 1940 – 4 até 8 horas 1960 – 60 min (aumento do custo da máquina) Atualmente – 15 min (Sandvik 1995) Critérios no desbaste: - Máxima produção - Mínimo custo Critérios no acabamento: - Tolerância - Qualidade superficial

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3 Determinação dos parâmetros de usinagem no desbaste no torneamento
- Profundidade de corte ap, - Avanço f e - Velocidade de corte vc. Esses fatores têm influencia na taxa de remoção e no desgaste da ferramenta ... ap - tem pouca no desgaste. Deve-se empregar ap max. f - deve-se empregar f max vc - deve-se empregar de acordo com o critério a seguir:

4 Custo de produção T Tpr Te=m·te Tprb Tprd tb td tp ts tdp tdem tdf
 O custo de produção de um lote de peças depende essencialmente do tempo necessário para a execução do lote T Tpr Te=m·te Tprb Tprd tb td tp ts tdp tdem tdf

5 T  tempo global em [min] para a execução da encomenda
Tpr  tempo de preparação da tarefa Tprb  Tempo de preparação básico da tarefa  necessário para a execução de todos os trabalhos indispensáveis para o início da tarefa: obtenção de material, ferramentas, dispositivos, acessórios, gabaritos; obtenção de desenhos e especificações; montagem de ferramentas, dispositivos, acessórios; ajustes das velocidades de corte e de avanço; execução da peça de prova; preenchimento de formulários e fichas de produção; desmontagem das ferramentas, acessórios e dispositivos; limpeza da máquina. Tprd  Tempo de preparação distribuido  dispendido em razão de fatores ocasionais: esclarecimentos de dúvidas; troca de material defeituoso; remoção de falhas na máquina, nos dispositivos e acessórios; acerto da qualidade do gume ou ângulos da ferramenta;

6 Te  tempo efetivo de execução do lote
Te  tempo efetivo de execução do lote. Te = m · te; m - número de peças no lote e te – tempo efetivo de execução de uma peça tb  tempo básico de execução de uma peça  necessário para executar uma peça tp  tempo principal  tempo em que ocorre a efetiva remoção de material, é calculado em função: da velocidade de corte e de avanço; da profundidade de corte; do volume de material a remover. ts  tempo secundário de execução (tempo improdutivo)  necessário para a realização de todos os tempos acessórios que se repetem regularmente: pegar a peça e leva-lá até a máquina e prende-lá; ligar a máquina; aproximar e afastar a ferramenta; ligar o avanço; mudar de rotação; parar a máquina; inspecionar, medir e retirar a peça da máquina, etc

7 td  tempo distribuído de execução de uma peça
 é a média por peça dos tempos acidentais que ocorrem na fase de execução do lote encomendado tdp  tempo distribuído devido ao pessoal: recebimento de salário; descanso; necessidades fisiológicas; atrasos; tratamento médico; fadiga metal ou física. tdf  tempo distribuído devido à ferrramenta: remoção, reafiação e remontagem da ferramenta; tdem  tempo distribuído devido ao equipamento e ao material: reusinagem de peças fora de medida; rearrumação das peças; eliminação de falhas e defeitos no equipamento e acessórios; remoção de cavacos.

8 Segundo Stemmer: A redução do custo de produção depende quase que linearmente do tempo global de execução; Para reduzir o tempo de preparação Tpr  planejamento criterioso da produção Para reduzir os tempos secundários: logística; movimentações rápidas das peças e das ferramentas; tecnologia de usinagem agregando vários processo em uma máq. Ferramenta. Para redução do tempo principal de usinagem: utilização de várias ferramentas ao mesmo tempo aumento da velocidade de corte, do avanço e da profundidade de corte

9 Então: T=Tpr+Te = Tpr+m·te  te=tb+td = Tpr+m(tb+td)  tb = tp+ts; td=tdp+tdf+tdem rearanjando = Tpr+m(tdp+tdem+ts)+m·tp+m·tdf [min]  tempo de troca da ferramenta = nr ·ttf  n° de reafiações da ferr., necessário para a execução de um lote de peças e  vida da ferramenta Finalmente:  depende do tempo de troca da ferramenta tempo “improdutivo”  depende do tempo de corte

10 Para o torneamento cilíndrico:
A vida da ferramenta é: Substituindo na equação do tempo global:

11 Velocidade de corte de máxima produção
Deve-se empregar a velocidade de corte em que o tempo total de confecção de uma peça é mínimo. tc - tempo de corte t1 - tempo improdutivo t2 - tempo de troca de ferramenta

12 Custo de usinagem Ke Kc Kv Kt Kfe custos dependentes da vc
custos devido à ferramenta, por peça custos proporcionais ao tempo de execução de cada peça Custos por peça produzida, independente da vc: custo de materia prima, acrescido das despesas de almoxarifado, controle, corte, juros, etc; despesas devido a peças e material refugado; controle de qualidade

13 Custos devido á ferramenta por peça
custo da ferramenta por vida valor inicial da ferramenta valor final da ferramenta custo global de reafiação número de vezes que é possível reafiar a ferramenta número de peças usinadas durante a vida Tv de um gume da ferramenta

14 Exemplo: Calcular o custo da ferramenta, por gume, utilizando pastilhas de metal duro, com 8 gumes cada. tempo de uso equivalente a 100 pastilhas custo do suporte – US$ 70,00 Vi = US$ 5,7 Vf = US$ 0,23 US$ 50,00 é o custo da caixa c/ 10 pastilhas US$ 30,00 por quilo de pastilhas, 1 kg - 130

15 Cálculo do custo da hora-máquina
Para o cálculo do custo da hora-máquina deve-se incluir: Depreciação anual da máquina, dispositivos e acessórios; Juros do capital empatado; Custo da área ocupada ( aluguel, limpeza, manutenção, seguro, etc); Manutenção da máquina, dispositivos e acessórios; Custos com salários, incluindo os custos correlatos de seguro, garantia de tempo de serviço, previdência, férias, 13° salário, gratificações, faltas e atrasos, administração, etc. Energia elétrica e outros insumos; Lubrificantes, fluidos de corte, etc ! Então: soma dos custos acima definidos, por min tempo global em min, para execução de uma peça

16 Exemplo: Calcular o custo da hora-máquina de um torno paralelo, com CNC Preço da máquina US$ ,00 Custos adicionais, por exemplo, instalação US$ ,00 Jogo inicial de ferramentas US$ ,00 Custo da máquina pronta para operar (Ct) US$ ,00 Tempo de depreciação anos Depreciação anual US$ ,00 Taxa anual de juros % Custos devido a juros – 0,5*Ct*12% US$ ,00 Custos anuais fixos com manutenção 5% * Ct US$ ,00 Custos anuais do espaço construído US$ 4,00*12*20 m2 US$ ,00 Custo anual de salário US$ 400,00/mês*2*13 US$ ,00 Custo de energia 10 kWh*0,03*16 US$ ,00 Custos variáveis de manutenção 5%*Ct US$ ,00 Consumo de lubrificante e refrigerantes US$ ,00 Custo anual do uso da máq US$ ,00 Tempo de utilização por ano horas Custo da hora-máquina US$ 23,64

17 Custo de execução por peça
independente da vc custo devido ao tempo de execução devido à ferramenta No caso particular de um torno:

18 Mínimo custo C1 - constante independente
Onde: C1 - constante independente da velocidade de corte em R$/peça; C2 - soma das despesas com mão de obra e máquina em R$/hora; C3 - constante de custo relativo à ferramenta

19 Observação: Segundo Stemmer, nem sempre a velocidade de corte econômica é a mais recomendada !!! prazo de entrega maio quantidade de peças