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SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Apresentação Disciplina de 34 horas aula. Início : 01/02/2010. Término : 21/05/2010. Professor: Amaro Nunes Formação.

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1 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Apresentação Disciplina de 34 horas aula. Início : 01/02/2010. Término : 21/05/2010. Professor: Amaro Nunes Formação superior em Engenharia Mecânica pela UFF. Pós graduação em Design de Produto. Engenheiro Senior da Ford Motor Company.

2 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Planejamento de Curso – 34 horas aula Ementa : Conceitos de flexibilidade de produção. Partes componentes de um sistema flexível de manufatura. Centro de usinagem. Torno CNC.

3 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Planejamento de Curso Ementa : Acessórios especiais para máquinas-ferramenta CNC. Sistemas de armazenamento e transporte. Robótica. Manutenção de máquinas CNC. Produção.

4 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Planejamento de Curso Objetivos a serem alcançados: Fornecer aos alunos conhecimentos básicos de sistemas flexíveis de produção. Fornecer aos alunos conhecimentos básicos dos processos de fabricação mecânica. Ao final da disciplina os alunos devem estar aptos a identificar sistemas flexíveis de produção, dando apoio aos equipamentos envolvidos.

5 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Planejamento de Curso Recursos utilizados: Losa Eletrônica / CPU. Imagens dos processos de fabricação. Imagens das máquinas utilizadas. Vídeos de sistemas flexíveis robotizados.

6 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Planejamento de Curso Sistema de avaliação: Primeira avaliação : Valor ( 4,0 ) Segunda avaliação : Valor (6,0 ) Segunda Chamada : Terceira avaliação : Valor (4,0 ) Quarta avaliação : Valor (4,0 ) Segunda Chamada : Entrega dos trabalhos : Valor ( 2,0 )

7 Métodos e Processos de Produção II – MPP 253 Planejamento de Curso Bibliografia recomendada : Módulo de SIS da FBE. Automação – Telecurso 2000

8 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conceito de sistema flexível de produção Definição : Sistemas de produção altamente automatizados, capacitados a produzir uma grande variedade de diferentes peças e produtos, usando o mesmo equipamento e o mesmo sistema de controle.

9 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conceito de sistema flexível de produção Um Sistema Flexível de Manufatura é um agrupamento de estações de trabalho semiindependentes controladas por computador, interligadas por um sistema automatizado de transporte (ou manuseio). Sua implantação é indicada quando se tem alta variedade de peças a produzir, em volumes de produção baixo e médio.

10 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conceito de sistema flexível de produção O que levou aos FMS ? Economia globalizada. Integração das economias mundiais que trocam entre si matérias primas, produtos e entre outras coisas produzidas internamente. E, com o advento de novas tecnologias e desenvolvimentos das tecnologias de comunicação e de transporte possibilitam a troca de informação e de mercadorias.

11 Produtos Globalizados

12 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conceito de sistema flexível de produção O que levou aos FMS ? Concorrência acirrada. Desejo do cliente. "A concorrência entre empresas promove o que há de pior entre os concorrentes e o que há de melhor, em benefícios aos clientes. A falta de concorrência promove o beneficio para os concorrentes e o que há de pior, em prejuízos para os clientes."

13 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conceito de sistema flexível de produção

14 O que levou aos FMS ? Produto Customizado. ¨Adequado às necessidades dos clientes atuais.¨ ¨Adequado às necessidades dos clientes atuais.¨

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17 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conceito de sistema flexível de produção Vantagens dos FMS Maior competitividade. Menores prazos de entrega. Melhor controle da produção. Maior qualidade dos produtos. Cliente satisfeito.

18 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas Sistemas de armazenamento e processamento de material. Sistema de processamento do produto. Sistema de controle computadorizado.

19 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas Atividades desenvolvidas numa fábrica. Todas elas devem ser automatizadas

20 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas Operação É a atividade de adicionar um valor ao material em processo. Etapas : Exemplo do torneiro mecânico. Antes : Responsável pela principal operação. Mediana : Carregar e descarregar peças, inspecionando-as. Final : Relocação de função.

21 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Operação

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24 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas Inspeção Medir a característica que define a qualidade desejada e, em seguida, atuar no processo para corrigir os desvios verificados.

25 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Inspeção

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27 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas Transporte Há vários tipos de máquinas, controladas por computador, destinadas a transportar materiais. Entre elas, destacam-se os AGVs e os RGVs.

28 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas AGV = Automatically Guided Vehicle RGV = Rail Guided Vehicle

29 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas RGV

30 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Esteiras Transportadoras Embora não sejam tão flexíveis como os AGVs e RGVs, as esteiras transportadoras, como a apresentada abaixo, são meios baratos de transportar materiais por trajetórias fixas.

31 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Esteiras Transportadoras

32 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Componentes de um FMS - Subsistemas Armazenamento A atividade de armazenamento também pode ser automatizada por meio de depósitos atendidos por RGVs. O trabalho nas estações de carga é realizado pelo homem.

33 Métodos e Processos de Produção II – MPP 253 Visão Geral de um FMS

34 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 SISTEMA REAL FMS O projeto FMS consiste em executar atividades visando a integração de equipamentos numa célula flexível de manufatura (FMC) e seu uso na fabricação local e remotas de peças. Estes equipamentos de manufatura, que consistem de uma fresadora CNC, um torno CNC, um robô industrial e um sistema automatizado de armazenamento e retirada de materiais.

35 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 SISTEMA REAL FMS

36 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Carroceria soldada por robôs

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38 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 SISTEMA DE PRODUÇÃO ASSISTIDOS PELO COMPUTADOR Sistema onde todas as etapas da fabricação de um componente é assistido pelo computador. Desde o projeto ( CAE ), desenhos (CAD), processos ( CAPP ) e fabricação ( CAM ).

39 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A E - Computer Aided Engineering Ferramenta que analisa e processa cálculo de forma a minimizar esforços braçais do engenheiro, se preocupando menos com a parte operacional e mais com a questão estratégica. Vantagens : O tempo e custo despendidos no projeto são reduzidos. Os erros de projeto podem ser corrigidos e testados mais rapidamente. A realização de cálculos complexos na fase de engenharia por computador aumentam a produtividade

40 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Preparar instruções de operação detalhadas para transformar um desenho de engenharia em produto final. Consiste, basicamente, nas etapas: Seqüenciação de operações, Determinação do maquinário e ferramentas aplicáveis, definição das condições de processo, Respectivos tempos de fabricação.

41 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Formas de planejamento : Por variante ou por recuperação, Generativa, Automática.

42 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Forma por recuperação Formar grupos de peças baseado na semelhança geométrica ou de processo. Cada peça da fábrica é agrupara em famílias.

43 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process

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45 Neste tipo de sistema, para cada tipo de família de peças é armazenado um processo de fabricação padrão no computador Amplia-se depois para peças da mesma família.

46 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Forma Generativa O plano é gerado sem intervenção do operador. Ao receber o desenho da peça e as informações de material, o sistema seleciona a seqüência, as operações das máquinas, ferramentas e parâmetros de corte para fabricar a peça

47 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Forma Automática A forma automática gera um plano completo a partir de um modelo em CAD, sem necessidade de intervenção do operador.

48 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Características : É uma interface CAD inteiramente automatizada. É um sistema planejador completo e inteligente.

49 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 C A P P - Computer Aided Planning Process Vantagens : Racionalização do processo. Maior produtividade. Maior legibilidade. Integração com outros softwares.

50 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 CAM – Computer Assisted Manufacturing Consiste no uso de sistemas computacionais para planejamento, gerenciamento e controle de operações de uma fábrica. Os sistemas CAM trabalham tendo como base modelos matemáticos provenientes do sistema CAD.

51 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 CAM – Computer Assisted Manufacturing Alguns exemplos do CAM como suporte de manufatura são: programação CNC de peças por software; planejamento e programação da produção; Planejamento de necessidades de material (MRP), de controle de chão de fábrica etc.

52 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 CAM – Computer Assisted Manufacturing Aplicação dos sistemas CAD/CAM. Metalúrgica. Automobilística. Plásticos. Têxtil.

53 LEAN MANUFACTURING

54 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Sistemas Robotizados I – Opção econômica. II – Porquê robôs ? III – Integração em sistemas de produção modernos. IV – Exemplos. V – Conclusões.

55 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Sistemas Robotizados – Opção econômica Os robôs podem executar tarefas de forma quase humana. São os equipamentos que apresentam o menor índice de custo de produção por unidade do produto. Versatilidade – Produto definido pelo cliente. Multifuncional – Produtos com ciclo de vida curtos.

56 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Sistemas Robotizados – Opção econômica Exigência crescente de mais qualidade com mais baixo preço. As empresas produzem por encomenda e não arriscam estoques. Produtos densos e extremamente complexos. Produção flexível e ágil.

57 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Sistemas Robotizados – Opção econômica Organização. Padrões regulares de fabricação. Equipamentos programáveis. Sistemas de informação e apoio à decisão.

58 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Sistemas Robotizados – Opção econômica Automação programável. Robótica. Computação Industrial.

59 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Sistemas Robotizados – Porquê Robôs ? Máquinas programáveis poderosas, com interface com vários equipamentos. Equipamentos flexíveis por excelência. Resposta rápida a mudanças de mercado e mudanças no produto.

60 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Integração em sistemas de produção modernos Adaptabilidade com outros equipamentos. Interface segura de comunicação. Hardware e software confiáveis. Planejamento de tarefas e tempos das operações anteriores e posteriores. Integração com o ser humano.

61 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Exemplos de sistemas robotizados Pintura de automóveis Soldagem de carroceria de automoveis

62 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Conclusões A aplicação dos robôs uniformiza a qualidade da operação. Reduz o custo da operação. Exige mão de obra qualificada para implantação e manutenção. Retira o homem de operações insalubres.

63 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 MÁQUINAS CNC CNC – COMANDO NUMÉRICO COMPUTADORIZADO. Desenvolvido pela necessidade da produção de lotes iguais de peças. Também para flexibilizar a manufatura de peças diferentes.

64 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 MÁQUINAS CNC Vantagens : Mudar rapidamente a sequência de operações. Usinagem em altas velocidades. Excelente acabamento. Flexibilidade.

65 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 MÁQUINAS CNC Componentes : Computador. Sensores de posição. Servomotor. Fusos com esferas recirculantes. Trocadores de ferramentas.

66 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Centros de Usinagem

67 Os Centros de Usinagem representam hoje o que há de mais moderno, eficiente e produtivo em matéria de equipamento para a indústria de Serralheria, Moveleira, Metalúrgica ou outra que trabalhe com fabricação de componentes de média e alta complexidade.

68 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Centros de Usinagem Velocidade de corte muito alta, cerca de a rpm, possibilita um trabalho preciso e isento de rebarbas. Ideal para execução de usinagens difíceis, tanto em formato, como em localização.

69 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Centros de Usinagem Usinagem em até quatro eixos, com perfeita repetitividade dimensional. Todas as operações podem ser executadas com um só posicionamento da peça, obtendo-se enormes ganhos de produtividade e qualidade.

70 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Centros de Usinagem A tarefa do operador resume-se em carga e descarga do refil, evitando-se assim falhas humanas

71 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Multi Task Machining Fusão de um torno CNC com um centro de usinagem equipado com trocador automático de ferramentas. Contam com 7 ou mais eixos, além de sub-spindles, contra-pontos, lunetas e torres porta ferramentas.

72 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Multi Task Machining

73 Torneamento interno e externo, Canais frontais e radiais, fresamento, fresamento circular, Fresamento de cames Eixos excêntricos, Controle através de cabeçotes apalpadores.

74 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Multi Task Machining - Vantagens Alta flexibilidade; Em muitos casos, a usinagem de um produto pode ser realizada em uma só máquina e em uma só fixação; Maior qualidade devido ao menor número de fixações; Menor espaço ocupado nochão de fábrica; Reduções drásticas nos tempos totais de usinagem de certos produtos.

75 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Multi Task Machining Devido ao grande número de eixos que podem se movimentar ao mesmo tempo, o risco de ocorrerem colisões é consideravelmente maior. Programa de treinamento e capacitação da mão-de-obra.

76 SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Multi Task Machining Sistema que mais cresce atualmente. 8 a 10 mil novos equipamentos produzidos a cada ano.


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