MUDANÇAS NO ARTIGO TÉCNICO

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2 MUDANÇAS NO ARTIGO TÉCNICO O último campo Biografias deverá ser substituído pelo campo ANEXOS. Deverão ser anexados os currículos em Plataforma LATTES de todos os membros do grupo. Cadastrar em Ver exemplo Uma versão preliminar do Artigo Técnico deverá ser apresentada no dia 07 ou 09/05/2012. Será avaliado apenas o andamento das atividades. 09/04/2012 2

3 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO Iª Unidade Instrumentação em processos industriais 1. Visão geral de instrumentação industrial 2. Transmissores 3. Transdutores 4. Atmosferas explosivas 5. Válvulas de controle 1. Função 2. Componentes 3. Tipos 4. Aplicações 09/04/2012 3

4 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO IIª Unidade Automação aplicada a manufatura 1. Visão geral de processos de manufatura 2. Automação e mão de obra 3. Automação e controle de processos 4. Sistemas de automação 09/04/2012 4

5 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO IIIª Unidade Sistemas Digitais 1. CLP 1. Aplicações 2. Arquitetura 3. Programação 2. SDCD e Redes de comunicação 1. Configuração 2. Telas 3. Controle 3. Introdução a Robótica 09/04/2012 5

6 LITERATURA PRINCIPAL BIBLIOGRAFIA 1. BEGA, Egídio Alberto. Instrumentação Industrial. Ed. Interciência. Rio de Janeiro, 2003, IBP. 2. GROOVER, Mikell P. Automação Industrial e Sistemas de Manufatura. Ed. Pearson. 3ª ed. 3. MORAES, Cícero Couto et al. Engenharia de Automação Industrial. Ed. LTC, 2ª ed. 09/04/2012 6

7 BIBLIOGRAFIA LITERATURA COMPLEMENTAR 1. ROSÁRIO, João Maurício. Princípios de Mecatrônica. Ed. Prentice Hall. 2. PIRES. Automação Industrial. Ed. ETEP. 4ª ed. 09/04/2012 7

8 AUTOMAÇÃO APLICADA À MANUFATURA - Groover 1. Visão geral de processos de manufatura cap Automação e mão de obra cap. 2, 15, 16, 17, Automação aplicada no controle de processos cap. 7, 12, 20, 21, Sistemas de automação cap. 4, 5 09/04/2012 8

9 AUTOMAÇÃO APLICADA À MANUFATURA 1. Visão geral de processos de manufatura 1.1 Sistemas de produção - cap Automação em sistemas de produção - cap Trabalho manual nos sistemas de produção - cap Princípios e estratégias da automação - cap /04/2012 9

10 AUTOMAÇÃO APLICADA À MANUFATURA Visão geral de processos de manufatura Patrícia Lins de Paula 09/04/

11 Sistemas de Produção Sistemas de Manufatura ou Produção manus (mão) + factus (fazer). Método artesanal, não especializado, sem supervisão da produção completa, sem planejamento muito detalhado das tarefas.

12 Manufatura Passou a designar todo processo intensivo em mão-deobra para geração de produtos. Aplica-se ao conjunto de processos físicos ou químicos utilizados, com aplicação de energia e informação, para agregar valor a produtos. Por simplificação, o termo manufatura também se estenderá, a depender do contexto, a empresa de manufatura.

13 Objetivos dos Processos de Manufatura Motivar uma discussão sobre as empresas e a competitividade de sua manufatura Apresentar conceitos de Integração e Processos de Negócio envolvendo a manufatura Mostrar tendências tecnológicas e como elas podem afetar o processo produtivo no qual você está envolvido Repensar seu processo com uso de novas tecnologias Ajudar a estruturar seu sistema produtivo para ser competitivo

14 Sistemas de Produção em indústrias de manufatura Formado de: Instalações (fábrica, equipamentos e forma de instalação); Sistema de apoio à produção (procedimentos, logística, funções de negócios).

15 Questionamento O maior ganho qualitativo de sistemas integrados de gestão está na integração Benchmarking Partner O que é integração?????... e sistema?????

16 O Sistema de Manufatura Humanware Materiais Energia Informação Infraestrutura Sistema Pessoas Métodos Produto do sistema Hardware Software

17 O Sistema de Manufatura Mente-de-obra Materiais Energia Informação Infraestrutura Sistema Pessoas Métodos Produto do sistema Fundação Manutenção

18 O Sistema de Manufatura Materiais Energia Informação Infraestrutura Sistema Pessoas Métodos Produto do sistema Produtividade = venda custo

19 O Sistema de Manufatura Materiais Energia Informação Infraestrutura Sistema Pessoas Métodos Produto do sistema Produtividade = qualidade custo

20 Integração A tomada de decisão com referência a um comum Todos tendo a visão do todo Fluxo contínuo de atividades que agregam valor a empresa A informação necessária, na hora certa e no lugar certo

21 Características de Empreendimentos de Manufatura Globalização; Terceirização internacional e local: Fornecedores especializados em certas tecnologias; Impostos mais baixos para empresas menores; Limitação da capacidade de produção disponível.

22 Características de Empreendimentos de Manufatura Fabricação terceirizada (técnicas produtivas eficientes); Tendência para o setor de serviços; Expectativas de qualidade; Necessidade de eficiência operacional.

23 Tecnologias de Manufatura Automação; Tecnologias de manuseio de materiais; Sistemas de produção: Linhas de produção; Células de manufatura; Sistemas automatizados de montagem; Produção enxuta;

24 Tecnologias de Manufatura Manufatura flexível; Programas de qualidade: Controle Estatístico de Processos; Seis Sigma; Manufatura integrada por computador (CIM): CAD (Computer Aided Design); Manufatura Auxiliada por Computador (CAM Computer-Aided Manufacturing)

25 Sistemas computadorizados de apoio à produção CIM Manufatura Integrada por Computador CAD Projeto Auxiliado por Computador Funções de negócio; Projeto do produto; Planejamento de produção; Controle da produção.

26 CIM Computer Integrated Manufacturing Humanware Hardware Sistema Integração Software Σ (Fundação + manutenção + criação)

27 Estrutura Piramidal do CIM Administração corporativa ERP Desenvolvimento de produto e processo Gerenciamento da produção Controle da produção CAQ CAP (MRPII) FMS CAD CAL MRP MES CAE JIT CAQ (administração) CAM UM EXEMPLO... FMS CAPP Sistemas Flexíveis de Manufatura Chão de fábrica CEP CNC DAS PLC DCS DNC FMC etc.

28 Visão equivocada da Informática e Integração CIM

29 Visão equivocada da Informática e Integração CIM As pessoas não se conhecem mais O nível de entendimento e da cultura da empresa cai significativamente As pessoas se isolam em suas áreas e em seus problemas

30 A evolução da Integração da Manufatura CIM: Computer Integrated Manufacturing C I M C I M Atividades Estratégias Informação Visão Holística Business Process Recursos Organização

31 Integração intra e inter-empresas Ganhos de produtividade Empresas Virtuais Mercados dinâmicos Supply Chain Management Pensando e agindo junto Logística Integrada Envolvimento de externos Empresa Integrada Tecnologia de Informação Empresa Departamentalizada Taylor e Ford Tempo

32 Sistemas de Produção Sistemas de trabalho manual (ferramentas manuais, produtos muito customizados): Polimento de peças mecânicas; Inspetor de qualidade de equipamentos; Movimentação de cargas em depósitos. Sistemas trabalhador-máquina: Trabalhador num torno mecânico; Montador e robô efetuando solda.

33 Sistemas de Produção Sistemas automatizados: Semi-automatizado: Moldagem por injeção as injetoras funcionam em ciclos automáticos, mas é necessário que as peças fabricadas sejam coletadas por um trabalhador. Totalmente automatizado: Complexos processos químicos, refinarias de petróleo, usinas nucleares. Os trabalhadores não participam diretamente, apenas para ajustes e configurações de equipamentos e ações específicas de correção de falhas.

34 Sistemas de Produção Sistemas automatizados: Automação rígida; Automação programável; Automação flexível.

35 Sistemas de Produção Sistemas automatizados: Automação rígida: Sequência de operações definida pela configuração do equipamento. Alto investimento inicial com tecnologia embarcada; Altas taxas de produção; Inflexibilidade para variação de produção.

36 Sistemas de Produção Sistemas automatizados: Automação programável: Equipamento projetado para modificar sua sequência de operações, mantendo a flexibilidade na produção. Alto investimento em equipamentos programáveis; Baixas taxas de produção; Flexibilidade na produção; Alta adaptabilidade para produção em lote.

37 Sistemas de Produção Sistemas automatizados: Automação flexível: Produz uma grande variedade de produtos quase sem perda de tempo e de forma customizada. Alto investimento em equipamentos de engenharia customizada; Produção contínua de uma variado conjunto de produtos; Taxas médias de produção; alta flexibilidade.

38 Dez estratégias para automação e melhoria dos processos Princípio USA Understand the existent process; Simplify the process; Automate the process.

39 Dez estratégias para automação e melhoria dos processos Especialização das operações; Operações combinadas; Operações simultâneas; Integração das operações;

40 Dez estratégias para automação e melhoria dos processos Aumento da flexibilidade; Melhoria da armanezagem e manuseio dos materiais; Inspeção online;

41 Dez estratégias para automação e melhoria dos processos Otimização e controle do processo; Controle das operações de fábrica; Manufatura integrada por computador.

42 A Dinâmica Organizacional Valores Princípios Crenças Satisfação Barreiras Modelos Mentais Sist. Informações Negócios Organização Pessoa Resultados Coletivos Individual Padrões de Comportamento Processos Sist. R. Humanos Est. Objetivos Est. Organizacional Elementos Estruturais

43 Estratégia Competitiva Perspectiva estática, de posicionamento Conjunto articulado definido por um posicionamento competitivo que inclui: visão geral do negócio metas de desempenho ações das diversas áreas orientadas para a visão e sustentadas pelas metas de desempenho

44 Estratégia Competitiva perspectiva hierárquica e funcional Três níveis da estratégia na empresa: corporativo estratégia corporativa (posicionamento da empresa como um todo, inclusive das unidades de negócio, em perspectiva de longo prazo) unidades de negócio estratégia competitiva (posicionamento das unidades no mercado, em perspectiva de médio prazo) funcional estratégias funcionais (políticas de ação e desenvolvimento das áreas funcionais)

45 Posição Competitiva e Estratégia de Produção Todo sistema tecnológico tem sua atuação limitada pelas tecnologias de equipamentos, processos, materiais e de sistemas gerenciais e de informações que utiliza. (Skinner) Compromisso entre estratégias de custo e diferenciação (flexibilidade)

46 Manufatura: Incerteza e Complexidade Incerteza do mercado MODA COMMODITIES (mercadorias) BENS DE CAPITAL (geradores eólicos) BENS DURÁVEIS (eletrodomésticos) Complexidade do produto

47 Manufaturas de Commodities Cenário: Muitos clientes Produtos padrão Pouca matéria prima Alto volume de ordens simples Poucos fornecedores principais Distribuição de alto volume Centros de distribuição Muitos produtos derivativos Variedade de embalagens relativamente significante

48 Manufaturas de Produtos Duráveis Cenário: Fluxo de projeto modular Categoria de médio a grande em clientes Alto volume de ordens de clientes Categorias de produtos com opções limitadas Manufatura de sub-montagem personalizada Alto volume de ordens de trabalho de submontagem Volume médio em ordens de trabalho de montagem Programa de vendas e cancelamentos

49 Manufaturas de Bens de Capital Cenário: Poucos clientes Projeto efetivo e avançado Produtos complexos e um tanto personalizados Somente uma montagem final Muitas submontagens de componentes e/ou matériasprimas Muitas ordens de trabalho com volume baixo ou médio Muitas atividades de investigação Ordens tipicamente discretas Muitos fornecedores

50 Manufaturas de Moda Cenário: Poucos clientes Alto conteúdo de desenho industrial Rápida resposta a trocas/mudanças Base variável de distribuidores Produção simples, partes a reparar

51 Os oito sistemas da manufatura: 1 Estaleiro 2 Oficina 3 Batelada Linha de Produção 4. Guiada por equipamentos 5. Guiada por operadores 6 Contínua 7 Celular (FMC, FMS) 8 Kanban

52 Os oito sistemas da manufatura: 1 Estaleiro M, S M, S M, S M, S M, S M, S P1 P2 P3 P4 P5 P6 Materiais (M) e serviços (S) chegam aos Produtos (Pi) estacionários em fabricação. Exemplo: fabricação de aviões.

53 Os oito sistemas da manufatura: 2 Oficina P T1 T2 F1 F2 R1 R2 M1 M2 T3 Tn F3 Fn R3 Rn M3 Mn Produto (P) em fabricação movimenta-se entre os departamentos de acordo com plano de processo. Exemplo: fabricação de painéis elétricos.

54 Os oito sistemas da manufatura: 3 Batelada Mi, Mi, Mi, Mi, Mi E1 E2 E3 E4 En Pi, Pi, Pi, Pi Material em transformação (M) é processado agrupado em lotes nas respectivas etapas de produção (E) visando cumprir seu processo de fabricação. O produto final também é liberado em lotes. Exemplo: siderúrgica.

55 Os oito sistemas da manufatura: Linha (4 guiada por equipamentos, 5 guiada pelos operadores) Pi Pj T1 R1 J1 L1 F1 M1 Pk T2 R2 L2 F2 M2 Tn Rn Jn Ln Mn Produtos (P) passam sucessivamente pelos diversos equipamentos ou postos de trabalho visando cumprir etapas sucessivas do seu processo de fabricação. Exemplo: montadora de automóveis.

56 Os oito sistemas da manufatura: 6 Contínuo Mi,j,k E1 E2 E3 E4 En P Materiais (M) passam pelas diversas etapas (Ei) do processo de forma contínua visando cumprir as etapas necessárias ao processo de geração do Produto (P). Exemplo: refinaria.

57 Os oito sistemas da manufatura: 7 Células de fabricação (FMS) Pi T1 F1 T2 F2 T3 F3 Tn Fn R1 M1 R2 M2 R3 M3 Rn Mn Família de Produtos completa todos os seus principais processos em uma única célula Ci. Os fluxos internos variam de item para item (Pi) dentro de uma mesma família. Exemplo: fabricação de celulares.

58 FMS Sistemas Flexíveis de Manufatura

59 Os oito sistemas da manufatura: 8 Kanban do japonês registro ou placa visível Estágio A C1 Estágio B C2 Kt Kt Kt Kt Kt Kt Contenedor padrão vazio Contenedor padrão cheio Kt - Kanban de transporte Caixa de cartões kanban Postos de trabalho (C) se relacionam via kanban, "puxando" a produção a partir da retirada de contenedores do estoque. Exemplo acima representa sistema de kanban único. Exemplo: sistema de produção da Toyota. Fluxo de contenedorespadrão Fluxo de kanbans de transporte

60 Características dos sistemas de manufatura Estaleiro Oficina Celular Linha Contínuo Velocidade de Lenta e Lenta Moderada Rápida Muito rápida processo variada Conteúdo de Alto Alto Médio Baixo Muito baixo trabalho (individual) Nível de habilida- Alto Alto Moderado Baixo Baixo des no trabalho Tamanho dos lotes Muito pequeno Pequeno Variado Alto Muito alto Custo unitário das Muito Grande Moderado Baixo Muito baixo unidades grande Variações no Muito alta Alta Baixa Baixa Muito baixa roteiro de produção Opções do produto Baixa Baixa Alta Muito alta Muito baixa Desenho de Muito Grande Pequeno Modecomponentes grande rado Pequeno

61 Sistemas de produção e suas tecnologias de automação (chão de fábrica) Sistema de Produção Nível usual de automação Hardware típico do chão de fábrica Estaleiro Muito baixo --- CAL Software típico da automação da produção Oficina Muito baixo a baixo CNC CAPP, CAM, MRP Batelada Baixo a médio PLC, CNC CAM, MRP, CAQ, CAPP Linha guiada pelo operador Médio a alto Robô, PC, CNC, PLC Linha guiada pelo equipamento Alto Robô, PLC, PC CAP (supervisão), CAQ, CAE (simulação) CAP (supervisão), SCADA, CAQ, CAL, CAE (simulação) Contínuo Alto a muito alto PLC, DCS SCADA, CAQ, CAE (otimização) JIT Baixo a médio PC CAP (supervisão), CAQ, CAL FMS Alto a muito alto PC, CNC, PLC, robô, CAM, CAQ, CAL, AS/RS, AGV, CEP CAE (simulação)