UNIVERSIDADE CEUMA CAMPUS RENASCENÇA CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO. Professor Leonardo Gonsioroski

Transcrição

1 UNIVERSIDADE CEUMA CAMPUS RENASCENÇA CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

2 Objetivos da Aula Discutir as vantagens da automação. Entender o que é o comando numérico computadorizado (CNC) Compreender a necessidade das redes industriais Conhecer os Sistemas Supervisórios

3 Vantagens da Automação Aumento de Produtividade Redução de Custo Operacional Automação Ganho de Market Share Aumento da Qualidade

4 Aumento da produtividade e da capacidade de produção Processos automáticos tendem a ser muito mais rápidos e consistentes, eliminando os gargalos em pontos de inspeção e montagem. Além disso, propiciam a geração de informações em tempo real sobre a estabilidade do processo, permitindo rápidas tomadas de decisão. Com isso, aprimoram-se os controles de inventário e de produção.

5 Redução do custo da não-qualidade Componentes e produtos defeituosos que geram recalls e retornos de lotes resultam em grandes prejuízos para as empresas. Somam-se a estes elevados custos as despesas para atender os clientes insatisfeitos e também o risco de processos judiciais. Sistemas automáticos de inspeção são mais eficientes e seguros. Inspecionam 100% da produção de forma consistente e eliminam o erro humano no processo.

6 Redução do custo operacional - direto e indireto A automação atua na eliminação dos custos mensais atribuídos à inspeção e à montagem realizadas por pessoas. Para ser mais precisa, a análise de retorno deve também considerar os custos de contratação, retenção, demissão e passivos trabalhistas em um mercado com alta rotatividade de pessoas, e não apenas o valor hora do funcionário. Também entram no cálculo os custos com treinamento, curvas de aprendizado e outros custos indiretos, tal como o custo de pessoal em áreas de suporte (RH, financeiro, alimentação, segurança, saúde, supervisão).

7 Redução do custo operacional - direto e indireto A automação também permite reduções expressivas nos custos ligados às contratações e demissões realizadas para atender a demandas sazonais ou variáveis. Outro aspecto importante está ligado à prevenção do risco de Lesão por Esforço Repetitivo (LER) em atividades de inspeção e montagem. Finalmente, a automação permite a simplificação da estrutura organizacional e da gestão de pessoas.

8 Ganho de Market Share É amplamente reconhecido o conceito de que um dos maiores determinantes da lucratividade de uma empresa é seu market share. Na grande maioria das situações, em qualquer indústria, as empresas que atingiram os maiores níveis de market share são consideravelmente mais lucrativas do que as que possuem menor participação no segmento.

9 Visão Geral Automação é o uso de controle de sistemas, comando numérico (CNC), Controladores lógicos programáveis (CLP), informática (CAD, CAE, CAM), redes industriais (FIELDBUS, PROFIBUS, DEVICENET etc...), SDCDs e Sistemas Supervisórios, usados para monitorar, supervisionar e controlar equipamentos industriais e processos industrias reduzindo a necessidade de intervenção humana.

10 Seminário - Tópicos Controle numérico computadorizado (CNC) CAD, CAE, CAM Redes industriais Sistemas Supervisórios Sistemas Distribuídos de Controle Digital

11 Controle Numérico Computadorizado (CNC) O controle numérico (CN) é um método de controle dos movimentos de máquinas ferramenta pela interpretação direta de instruções codificadas na forma de números e letras. O sistema interpreta os dados e gera o sinal de saída que controla os componentes da máquina. O primeiro protótipo de máquina CN foi construído em 1952 no Massachusetts Institute of Technology.

12 Comando Numérico Computadorizado (CNC) O protótipo construído no MIT, era uma fresadora* vertical com servomotores, utilizada no fresamento frontal de alumínio. Os dados de entrada foram fornecidos através cartões perfurados, nos experimentos as peças foram fabricadas com sucesso, precisas e de forma repetitiva sem intervenção do operador. *Fresadora é uma máquina de movimento continuo, destinada a usinagem de materiais.

13 Comando Numérico Computadorizado (CNC) A indústria de máquinas ferramenta passou a projetar e construir e vender máquinas CN (Controle ou Comando Numérico). Posteriormente, estas máquinas foram equipadas com controle numérico computadorizado (CNC) aumentando a flexibilidade, precisão e versatilidade.

14 Máquinas Ferramenta Dispositivos mecânicos que são geralmente usados para a fabricação de componentes de metal de máquinas de corte seletivo e remoção de metal em indústrias. Alguns exemplos de máquinas-ferramentas são tornos, fresadoras, serras e retificadoras, entre outros. A máquina-ferramenta transforma metal ou madeira em componentes acabados. O sistema interpreta os dados e gera o sinal de saída que controla os componentes da máquina.

15 Máquinas Ferramenta

16 Máquinas Ferramenta

17 Máquinas Ferramenta

18 Redes Industriais As redes industriais surgiram da necessidade de interligar computadores aos controladores lógicos programáveis CLP. Essa interligação em rede permitiu o compartilhamento de recursos e bases de dados, que passaram a ser únicos, o que conferiu mais segurança aos usuários da informação. As redes de comunicação industrial são de grande importância para as empresas, devido a quantidade de informação que atualmente são utilizadas para as mais diversas aplicações, seja para visualização em algum sistema supervisório ou para sistemas de gerenciamento da produção onde é necessário disponibilizar os dados adquiridos para o sistema em tempo real.

19 Assim, o ambiente industrial que outrora era isolado, hoje tem a necessidade de estar interligado com o ambiente corporativo da empresa para que assim estes possam compartilhar informações com o intuito de aperfeiçoar o processo de produção, evitando perda de tempo, insumos e mão de obra.

20 Redes Industriais Os sistemas de comunicação devem suportar requisitos típicos das aplicações industriais: ambientes hostis, interferências eletromagnéticas, características de tempo real, espectro largo de volume de informação trocada Empresas viram-se obrigadas a buscar tecnologias que conseguissem aumentar a agilidade e a eficiência e passaram a investir cada vez mais em sistemas que fossem capazes de gerenciar, supervisionar, controlar e proteger as redes industriais.

21 Sistemas Supervisórios Os sistemas supervisórios são softwares que permitem que sejam monitoradas e rastreadas todas as informações de um processo produtivo ou instalação física. Tais informações são coletadas através de equipamentos de aquisição de dados e, em seguida, manipulados, analisados, armazenados e, posteriormente, apresentados ao usuário. Estes sistemas supervisórios são também chamados de SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition).

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26 Sistemas Supervisórios Atualmente, os sistemas de automação industrial utilizam tecnologias de computação e comunicação para automatizar a monitoração e controle dos processos industriais, efetuando coleta de dados em ambientes complexos, eventualmente dispersos geograficamente, e a respectiva apresentação de modo amigável para o operador, com recursos gráficos elaborados (interfaces homem-máquina) e conteúdo multimídia. Para permitir isso, os sistemas SCADA identificam os tags, que são todas as variáveis numéricas ou alfanuméricas envolvidas na aplicação, que correspondem às variáveis do processo real (ex: temperatura, nível, vazão etc), se comportando como a ligação entre o controlador e o sistema. É com base nos valores das tags que os dados coletados são apresentados ao usuário.

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28 Diferença de Sistema Supervisório e IHM Sistemas Supervisórios são sistemas digitais de monitoração e operação da planta que gerenciam variáveis de processo de diversos equipamentos e cuja base de dados fica em um servidor. IHM, ou Interface Homem Máquina, é simplesmente a maneira na qual nós interagimos com as máquinas. É um hardware industrial composto normalmente por uma tela de cristal líquido e um conjunto de teclas para navegação ou inserção de dados que utiliza um software proprietário para sua programação. Sistema Supervisório (SCADA) IHM Interface Homem-Maquina

29 Diferença de Sistema Supervisório e IHM