PROCESSOS DE USINAGEM DE MADEIRA: COMPARAÇÃO ENTRE PROCESSOS

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1 PROCESSOS DE USINAGEM DE MADEIRA: COMPARAÇÃO ENTRE PROCESSOS Jean Pierre Ludwig 1 RafaelBazzeiPaloschi 2 José de Souza 3 1 e 2 Acadêmicos do Curso de Engenharia de Produção na Fundação Educacional Encosta Inferior do Nordeste (FACCAT) pierrenet@yahoo.com.br; rafaelpaloschi7@gmail.com 3 Doutorando em Engenharia Minas, Metalurgia e Materiais Laboratório de Transformação Mecânica LdTM Centro de Tecnologia, Universidade Federal RS Docente na FACCAT (Faculdades Integradas de Taquara) josesouza@liberato.com.br Resumo É evidente a expansão do uso de tecnologias, e o quanto a sociedade se tornou dependente das soluções e praticidades que ela proporciona. A cada dia surgem novas opções para facilitar atividades de rotina pessoal e profissional. As indústrias foram as pioneiras na utilização e desenvolvimento de tecnologias, visando o aumento de produtividade, qualidade e consequentemente competitividade. Este artigo visa comparar métodos de produção manual com processos automatizados, com comparações qualitativas e quantitativas entre os dois processos, buscando avaliar as diferenças entre qualidade do produto, redução de custos e produtividade. O trabalho foi desenvolvido comparando-se processos de usinagem da madeira em uma empresa de móveis. Os resultados foram analisados e por fim foram verificadas vantagens e desvantagens dos processos. Palavras-chave: Usinagem de madeira, Automação, Produção.

2 1. Introdução O setor moveleiro exerce um papel importante na cadeia produtiva nacional, em 2011 o setor produziu R$35,1 bilhões o que corresponde a 1,75% da receita total líquida da indústria de transformação do País com mais de 307,6 mil colaboradores e uma produção de 462,4 milhões de peças, para o mercado interno e externo. O Brasil exporta apenas 0,6% dos móveis que produz. As empresas estão distribuídas por todas as regiões, no sul concentra a maior parte delas chegando a O sudeste tem 6454 indústrias, o nordeste concentra 1935 empresas, o centro-oeste concentra 1105 empresas e a região norte concentra 399 empresas, sendo estes dados coletados em A produção tem um destaque na linha de dormitórios somando 34,6%, escritórios 14,2%, cozinhas 11,7%, estofados 10,6%, salas de jantar 10,5%, salas de estar 4,9%, e outros 13,3 (INSTITUTO DE ESTUDOS E MARKETING INDUSTRIAL, 2012). As exportações do setor em 2011 somaram R$ 743 milhões onde o mercado principal foi Argentina e Estados Unidos, as importações somaram R$ 565 milhões com origem da China e Estados Unidos. Investimentos na busca de novas tecnologias para produzir produtos com mais eficiência a importação de equipamentos se faz necessária, pois a indústria nacional ainda não consegue acompanhar a tecnologia empregada nos equipamentos importados. Alemanha e Itália juntas produzem 69,5% dos equipamentos importados para o setor nacional, em 2011 o setor insistiu R$1,1 bilhão em equipamentos (INSTITUTO DE ESTUDOS E MARKETING INDUSTRIAL, 2012). A pesquisa envolvendo inovação e mudanças no sistema produtivo moveleiro criam novos conceitos e assim trazendo desenvolvimento sustentável. A abordagem deste tema, no setor moveleiro e uma abordagem nova. A inovação traz desenvolvimento não só sustentável, mas também social econômico e ambiental (DIAS, 2009). Segundo Kort (2005), as indústrias do setor moveleiro tem demonstrado uma grande preocupação voltada à melhoria de processos. Abrangendo todos os níveis de empresas, encontrou-se uma grande necessidade de melhoria nas plantas industriais (layout) e em obter um melhor sequenciamento de produção e um melhor aproveitamento de matériaprima, evitando assim desperdícios dentro do sistema. O sistema produtivo é um ponto muito importante dentro de uma empresa, pois é no mesmo, onde as mudanças ocorrem muito rapidamente (SLACK et al., 2006). Administrar é um grande desafio para todos os envolvidos no processo, onde a criatividade e a busca por novas tecnologias serviram para tornar o sistema cada vez mais eficiente. Para Ballou (2006), a gestão de matérias dentro de uma empresa influência diretamente no desempenho dos demais processos gerando o aumento dos custos, o custo de transporte interno esta relacionada entre 12% a 40% do custo total do produto. Para Gaither e Frazier (2005) visto como pai da engenharia de produção, sua abordagem sistêmica de melhorias visando maior eficiência no trabalho, dentre elas aprendizado constante, cronometragem dos processos, fixas técnicas com roteiros e supervisão do trabalho. A ferramenta foi a forma de o homem ampliar a força, a criação das máquinas foi a multiplicação. Com a chegada da informática foram criadas máquinas que possibilitam

3 configurar decisões pré-programadas para processos. Uma máquina convencional é ajustada por seu operador a cada peça ou lote de peças, com a união de máquina e o controle numérico, os procedimentos são feitos diretamente pela máquina, basta que o programador dê o comando e medidas das peças. A automação no setor moveleiro por meios de máquinas CNC (equipamentos com controle numérico computadorizado) se deu no Brasil a partir do ano de 1995 com a chegada das primeiras máquinas, desde então o uso deste recurso vem sendo usado para o desenvolvimento de novos produtos e novos processos. A automação é usada como ferramenta para redução de custos, tempos de produção e setup na busca de maior competitividade. Neste contexto buscamos analisar o impacto de equipamentos CNC durante o processo produtivo, analisando tempos e custos de peças produzidas por este. 1.1 Perfil da empresa pesquisada A pesquisa foi realizada em uma empresa de móveis localizada na cidade de Gramado, que fabrica móveis padronizados e mantêm uma pequena célula de produção para móveis sob medida, ainda mantendo suas raízes, a empresa tem 25 anos de mercado. Atualmente conta com 98 colaboradores, nos seus primeiros anos de trabalho todos os produtos eram fabricados artesanalmente, com o passar dos anos e com as maiores exigências do mercado por produtos de alta qualidade e custos baixos, a empresa obrigou-se a se reinventar, buscando novas tecnologias para a produção, aquisição de novos equipamentos. A empresa adota o treinamento contínuo dos colaboradores e 70% da produção passa por equipamentos automatizados, desde a secagem da madeira, é feita na própria empresa, passando pela usinagem, até o acabamento, estuda-se que nos próximos anos toda a produção seja automatizada. 1.2 Método de pesquisa A pesquisa foi desenvolvida dentro de uma empresa do ramo moveleiro, na linha de produção de móveis padronizados, especificamente no item: pé de cama. O comparativo será realizado com medições quantitativas e qualitativas, tempos de setup e tempos de processos. A coleta de dados foi realizada por meio de cronoanálise, sendo tempo em segundos e lote de 50 peças, sendo que a análise na tabela é feito por unidade. O objetivo principal do trabalho é compreender e identificar as principais diferenças existentes entre os dois processos de produção. 2 A Pesquisa No processo anterior de usinagem todos os processos são agrupados como setor de usinagem, assim formando uma célula de produção, o trabalho era totalmente manual, a

4 regulagem de equipamentos sem precisão contando com a experiência do operador tornando o tempo de setup alto, gerando retrabalho e peça defeituosa, não se conseguia total padronização de peças. Problemas ergonômicos eram constantes pelo trabalho repetitivo e esforço físico, a segurança do operador era muito pequena, pois a cada processo havia risco de acidente. Os tempos de espera dispensados em cada processo não estão contabilizados, por não haver histórico. No processo utilizando o CNC, é necessário que seja feito um programa, em um software de CAM (Alphacam) neste caso, onde é desenvolvido o projeto e realizada a simulação de execução, para evitar erros ou possíveis acidentes com as ferramentas e motores. Depois de concluído o projeto, o mesmo é enviado automaticamente para a operadora que converte o projeto em coordenadas (X,Y,Z,A,C) para execução da peça (figura 1). Após este processo é acrescentado as ferramentas a serem usadas na usinagem com seus devidos percursos (figura 2), com esta etapa concluída é gerado o programa e enviado para o equipamento, sendo operação 1 modelar, operação 2 fresar, operação 3 corte e operação 4 furar (figura 3), concluído o operador seleciona o programa a ser executado (figura 4),faz alguns pequenos ajustes para começar a usinagem. Equipamento CNC utilizado neste processo (figura 5), item de pesquisa, usinado x a ser usinado (figura 6). Figura 1 Desenho técnico da peça a ser usinada

5 Figura 2 Programa finalizado 3D com percurso de ferramentas Operação 1 Operação 2 Operação 3 Operação 4 CABESOTE D 50X75 ;CABESOTE 50x75 M ;FLAT - 20MM G1 X0 Y0 Z-91 F5000 G1 X0 Y0 Z-101 F5000 G1 X0 Y0 Z-40 F5000 ;FLAT 10MM 2F EC SCB G3 X7.362 Y G3 X47.86 Y G2 X Y G1 Z-56 F3500 R R R G1 Y G1 Y G1 Y Z30 F X7.364 Y X Y Z30 F G350 X-18 Y-35 Z30 H30 J2 G2 X Y R730.6 G2 X Y R728 Z0 F G1 X Y G1 X Y Z-56 F3500 G2 X Y R677.6 G2 X Y R675 Z30 F X63.37 Y R347.6 X Y R345 G350 X-34 Y-71 Z30 H30 J2 X Y R25 X Y R30 Z0 F X Y R190.6 X Y R188 Z-56 F3500 X Y R25 X Y R30 Z30 F X Y R83.6 X Y R81 X Y R25 X Y R30 X Y R74.6 X Y R72 G3 X Y R23.4 G1 X Y X Y R328.4 Z30 F G2 X Y R25 G3 X Y R693.4 G2 X Y R25 X Y R X Y R25 X Y R733.6 G1 Y G3 X Y R G1 Z30 F Figura 3 Projeto convertido pelo controle numérico para um arquivo.anc

6 Figura 4 Interface homem/máquina Figura 5 Equipamento CNC

7 Figura 6 Peça usinada x peça a ser usinada 3 Descrição de processos Processo antigo, quando as peças chegam para serem usinadas passam pelos seguintes processos: Modelagem, esta operação é feita um equipamento chamado tupia onde todas as regulagens são feitas manualmente pelo operador,este equipamento é muito perigoso pois os acidentes quando acontecem são graves. As operações de fresar, são feitas no mesmo equipamento com a ajuda de um gabarito. As operações de furação são feitas em equipamento chamado furadeira oscilante, todas as regulagens são feitas manualmente pelo operador com o uso de um modelo. Cortar, esta operação é feita em um equipamento chamado serra circular, onde também as regulagens são feitas por meio de gabarito. Processo novo, neste processo todas as operações são feitas em um único equipamento CNC as regulagens são feitas uma só vez por meio de um programa, e o operador faz alguns ajustes finais para acerto, sendo assim a cada lote novo o operador deve colocar o molde sobre a mesa, onde todos os moldes tem o mesmo lugar pré determinado, trocar alguma ferramenta, se necessário e escolher o programa a ser executado.

8 Figura 7 Comparativo entre os processos 4 Resultados Os aspectos positivos constatados a partir da implantação deste novo processo estão relacionados com o fato de que a empresa obteve um aumento significativo de produtividade, além de eliminar os diversos tipos de perdas que ocorriam no processo de produção anterior, (perdas por processo em si, perdas por maior produção, perdas transporte, perdas por produtos defeituosos, perdas por movimento, perdas por espera e perda por estoque). Outros fatores importantes também merecem destaque. Redução de acidentes a quase zero, pois o risco de acidentes em equipamentos automatizados é muito baixo comparado a outros equipamentos não automatizados, pois o contato do operador com o equipamento é mínimo; Ergonomicamente viável, pois não há trabalho repetitivo; Ecologicamente correto, pois este tipo de equipamento tem um menor consumo de energia; Melhorias de layout, o espaço físico passou de 90m² para 46,2m². Alguns aspectos contraproducentes foram que por tratar de um equipamento com alta tecnologia exige uma assistência técnica especializada e peças de reposição importadas, o que torna alto o custo de implantação e manutenção deste equipamento. Não se pode esquecer que quando implantamos métodos de usinagem automatizados, neste caso CNC, o treinamento do operador e do programador é indispensável para o uso correto e maior rendimento do equipamento. 5 Considerações finais A realização deste estudo veio comprovar as vantagens adquiridas ao substituir os processos manuais pelos processos automatizados, neste caso específico ocorreu uma

9 redução de 78,8% no tempo de fabricação por peça, padronização das peças produzidas, eliminação do retrabalho, aumento de qualidade no produto acabado, e melhor qualidade de vida do operador, resultando também na redução de custos. Referências ANTUNES, JUNICO Sistemas de produção: Conceitos e Práticas para projeto e gestão da produção enxuta Porto Alegre: Brookman, BALLOU, R. H. Gerenciamento da Cadeia de Suprimentos/Logística Empresarial. 5ª Ed. Porto Alegre: Bookman, DIAS, R. Gestão Ambiental: responsabilidade social e sustentabilidade. Gerenciamento de cadeias de suprimentos/logística Empresarial. Porto Alegre: Bookman. São Paulo: Atlas, GAITHER, N; FRAZIER, G. Administração da Produção e Operações. Tradução José Carlos Barbosa dos Santos; revisão Petrônio Garcia Martins. São Paulo: Pioneira Thomson Learnig, IEMI INSTITUTO DE ESTUDOS E MARKETING INDUSTRIAL Relatório setorial da indústria moveleira no Brasil fontes de dados. Revista Brasil Móveis SECEX (Centro de Comércio Exterior) Cenário Nacional pg. 42 a 70, KORT, M. R. Programação Linear para a elaboração do plano mestre de produção na indústria de móveis. Universidade Federal do Paraná; SHINGO, SHIGEO O Sistema Toyota de Produção: O ponto de vista da engenharia de produção Tradução Eduardo Schaan Porto Alegre: Bookman, 2007 SLACK, N; CHAMBERS, S; HARLAND, C; HARRISON, A; JOHNSTON, R; Administração da Produção. Edição Compacta São Paulo: Atlas, WOMACK, JAMES P. A mentalidade enxuta nas empresas Rio de Janeiro: Elseiver, 2004.