Apresentação. Professores: João Alberto Camarotto e Nilton Luiz Menegon Monitor: Daniel Braatz

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1 Apresentação Esta referência foi desenvolvida para dar suporte ao desenvolvimento da disciplina Projeto de Instalações Industriais e Engenharia do Trabalho 3 do DEP/UFSCar no ano de Ela aborda a metodologia de construção de Templates de Centros Produtivos com a utilização do software AutoCAD Professores: João Alberto Camarotto e Nilton Luiz Menegon Monitor: Daniel Braatz (braatz@dep.ufscar.br) Apostila Templates Autores: Isaías Torres e Nilton Luiz Menegon (1997) Revisão e Atualização: Daniel Braatz (2004) 2 a. revisão Apostila Curso Básico AutoCAD 2000 para Windows módulo 2D Autoria: Ezequiel Mendonça Rezende (1999) Fonte: Faculdades Metodistas Integradas Izabela Hendrix Site: Referência de Comandos do AutoCAD 2000 Fonte: Manual On line AutoCAD Referência de Atalhos do AutoCAD 2000 Fonte: Manual On line AutoCAD Esta obra não pretende ser perfeita. Qualquer comentário ou sugestão é bem vindo. Contate: SimuCAD Grupo de Simulação & CAD Universidade Federal de São Carlos - UFSCar Departamento de Engenharia de Produção - DEP Rod. Washington Luiz, km 235 CEP São Carlos S.P. FONE: (016) FAX: (016)

2 Templates 2 O método do centro de produção é um dos métodos usados para dimensionamento de áreas produtivas. "Centro de Produção é uma unidade de funcionamento independente da fábrica que colabora diretamente para a transformação de qualquer matéria prima em produto acabado". Para o dimensionamento da área necessária para um dado centro de produção, deverão ser consideradas as várias áreas necessárias para a instalação e funcionamento do centro de produção, como a área do equipamento, a área usada durante o processo, de acesso e movimentação etc. Representamos as áreas de cada centro de produção através de templates, usando cores para representar as diferentes áreas necessárias. Homens/Operadores (Verde 94) Manutenção (Verde Padrão) Equipamentos e Dispositivos (Preto) Processos, Materiais e Transporte (Vermelho) Acessos (Amarelo) Serviços (Azul) Segurança (Magenta) Para entendermos o processo de criação de um template usaremos como exemplo um centro de produção composto por uma fresadora. Faremos isso em uma seqüência de passos, onde consideraremos a situação encontrada no exemplo, ou seja, as restrições. Para a construção de templates de outros equipamentos a determinação das áreas será determinada pelas características específicas de cada caso. Passo 0. Especificação das Layers Crie as layers que serão utilizadas pelas diferentes áreas. Para isto clique no botão mostrado abaixo ou digite LA ; Crie novas layers conforme a janela abaixo, nomeando e colocando as respectivas cores. As layers são interessantes por que permite travar partes do desenho ou mesmo desligar, deixando desta forma a tela mais limpa e facilitando a realização de outras partes. 2

3 3 Passo 1. Especificação da Área do Equipamento Vamos desenhar a área ocupada pelo equipamento, como mostrado na figura abaixo. Esta área é a projeção ortogonal do equipamento sobre o plano horizontal. As dimensões podem ser obtidas através de catálogos ou de medição direta. Para desenhar a figura faça assim: Estabeleça os limites do desenho, usando Limits (opcional); 2. Desenhe o contorno do equipamento usando uma linha ou polilinha. Dicas: Use o ORTHO para traçar somente linhas ortogonais e/ou use coordendas relativas na hora de especificar os pontos. 3. Se quiser, você pode desenhar metade do desenho e espelhá-lo com o comando MIRROR. 4. Se necessário, use o comando Properties para mudar a cor, por exemplo. Passo 2. Especificação da Área do Operador Esta área compreende a área necessária para que o operador realize a operação. Devemos considerar as diferentes posições do trabalhador e suas movimentações intra e interposicionais, bem como os aspectos de segurança envolvidos. Os dados podem ser obtidos de tabelas de Ergonomia (antropometria) e normas de segurança, por exemplo. Situação Postura: O operador trabalha em pé realizando movimentos plenos na posição de operação. Rotina: Retirar matéria-prima da zona de alimentação e abastecer o equipamento pelo lado esquerdo. Operar o equipamento. Eventualidades: O operador refuga as peças defeituosas. O operador desloca-se para regular a rotação do equipamento. Para desenhar a área do operador faça assim: 1. Desenhe a área ocupada pelo operador como uma circunferência de raio 300mm. 2. Desenhe a zona de alcance do operário com uma circunferência de raio 450mm, concêntrica à circunferência do item 1. Se necessário use o object snap CENter. 3. Se você desenhou os círculos fora das posições convenientes, use o comando MOVE para mudar isto. Para localizar precisamente utilize os snaps quadrant da circuferência referente ao operador e midpoint no equipamento (CTRL + botão direito mouse ou configure ddosnap). 3

4 4 Passo 3. Especificação da Área de Manutenção É a área necessária para a realização de serviços de manutenção preventiva e corretiva. No seu cálculo devemos considerar os diferentes pontos em que podem ocorrer serviços de manutenção e os espaços necessários para a remoção de componentes do equipamento. Também devemos analisar os movimentos de manutenção, tabelas de ergonomia e dimensões de componentes críticos da máquina. No nosso exemplo a situação encontrada é a manutenção sendo feita: Com o operário de manutenção deitado, na posição oposta ao operador; Agachado nas posições laterais à direita e esquerda. Para desenhar a área de manutenção faça assim: 1. Desenhe a área à direita usando o comando Rectangle (ou rec), com dimensões de 1150 mm x 600 mm. 2. Use o comando MOVE (ou m) com o snap de objeto MIDpoint para centrar a área como mostrado na figura. 3. Desenhe a área menor do lado esquerdo usando procedimento semelhante. O retângulo possui 1245 mm x 600 mm. Use o snap de objeto ENDpoint para mover o retângulo para a posição certa. 4. Desenhe a área maior do lado esquerdo com um retângulo de 600 mm x 2100 mm. 5. Corte as linhas desnecessárias com o comando TRIM (ou tr). Passo 4. Especificação da Área de Processo Para este cálculo deve-se considerar todas as áreas indispensáveis para que se possa executar perfeitamente, e sem limitações, as operações de processamento. Devemos considerar também os espaços para alimentação e descarga das máquinas, deslocamentos de partes móveis, instalação e retirada de dispositivos e áreas para preparação do equipamento. Como fontes usamos catálogos ou medição direta no processo. A situação que consideramos no exemplo é que o lado direito da mesa da fresadora desloca-se lateralmente de 400 mm. Para desenhar as áreas de processo do nosso exemplo faça assim: 1. Desenhe a área usando o comando Rectangle, com dimensões de 400 mm x 400 mm. 2. Use o comando MOVE com o snap de objeto MIDpoint para centrar a área como mostrado na figura. 4

5 5 Passo 5. Especificação da Área de Matéria-Prima É área necessária para a estocagem de matérias-primas processadas e não processadas, onde consideramos o número de diferentes matérias-primas e o sistema de programação e distribuição de materiais e tamanho do lote. No nosso exemplo temos o seguinte quadro: MPs Não Processadas: As matérias-primas não processadas permanecem em carros alimentadores com 400mm x 600 mm de dimensões, ao lado esquerdo do operador. MPs Processadas: As matérias-primas processadas alimentam automaticamente um carro de saída. 1. Desenhe a área usando o comando Rectangle, com dimensões de 400 mm x 600 mm. 2. Use o comando MOVE com o snap de objeto MIDpoint para centrar a área como mostrado na figura. 3. Use o comando COPY (ou cp) para copiar o último retângulo e em seguida o comando ROTATE (ou ro) para rotacionar a cópia para a posição adequada. 4. Use o comando MOVE com o snap de objeto MIDpoint para centrar a área como mostrado na figura. Passo 6. Especificação da Área de Refugos, Cavacos e Resíduos É a área para sobras de materiais decorrentes do processo produtivo. Deve-se considerar volume, forma, tipos de materiais e freqüência da remoção destes materiais. Considerar também a taxa de sobras/tempo, densidade, método de armazenamento e freqüência da coleta. Situação do exemplo: Refugos Os refugos são depositados no carro transportador de saída; Os refugos são recolhidos a cada jornada. Cavacos As poeiras e cavacos são removidos por serviço de exaustão aéreo; Os filtros são trocados a cada período de 200 horas. 1. Desenhe a área de refugos e cavacos usando o comando OFFSET (ou o), com distância de 30 mm. 5

6 6 Passo 7. Especificação da Área de Movimentação e Transporte É a área necessária para que os dispositivos de transporte acessem o centro de produção.considerar carga, descarga e operações de manobra. Pesquisar catálogos de fabricantes, manuais de movimentação e métodos de empilhamento No nosso caso, o transporte entre os centros de produção é realizado pelos carros alimentadores. 1. Desenhe a área circular usando o comando CIRCLE (ou c), com raio de 600 mm, centrado no centro do retângulo à esquerda (crie linhas auxiliares para localizar o centro do retângulo). 2. Crie linhas a partir do retângulo de MP não processada. 3. Use o comando TRIM para cortar as linhas excedentes. 4. Desenhe a área correspondente do lado direito. Se você quiser, use o comando COPY para fazer uma cópia do que acabamos de desenhar e em seguida o comando ROTATE para posicionar adequadamente o que foi copiado. 6

7 7 Passo 8. Especificação da Área de Serviços É a área destinada aos serviços que atendam ao centro de produção. Considerar tipo de serviço (água, ar comprimido, ventilação...) e forma de abastecimento. Consultar catálogos de fabricantes ou medir diretamente num dispositivo semelhante. Situação do nosso exemplo: Ar de Exaustão O ar de exaustão e fornecido por tubulação aérea, entrando pelo fundo do equipamento e saindo pela lateral direita; O filtro de manga é substituído a cada 200 horas.(trabalho em pé). Energia Elétrica A energia elétrica é fornecida por barramento aéreo. 1. Desenhe as áreas circulares onde se localizam as tomadas do ar de exaustão usando o comando CIRCLE, com raio de 300 mm. Use a cor azul para indicar que a área é de um serviço. 2. Desenhe a área de manutenção das tomadas. Use na representação uma circunferência de raio 700 mm. A posição do centro da circunferência não é precisa, pois depende do local onde o responsável realiza a manutenção (para este exemplo, localize o centro no ENDpoint do equipamento, permitindo desta forma, acesso as duas tomadas). 3. Use o comando TRIM ou BREAK para cortar as linhas excedentes. Passo 9. Especificação da Área de Dispositivos Auxiliares É a área necessária para ferramentas, dispositivos e instrumentos que auxiliam a produção.deve-se considerar o método de armazenamento, transporte e distribuição, número de dispositivos e dimensões. Situação encontrada no nosso exemplo: Ferramentas As ferramentas são distribuídas pelo PCP sempre no primeiro carro do lote; As ferramentas são transportadas em carros de serviço. Instrumentos Os instrumentos necessários para a execução da tarefa são guardados sob a mesa da fresadora. Para desenhar a área necessária: 1. Desenhe a área do carro de serviço usando um retângulo de 600 mm x 400 mm. Use a cor azul. 2. Use o MOVE e o snap ENDpoint e mova-o ao lado da área de MP processada. 3. Desenhe a circunferência do espaço de movimentação, mostrada à direita da figura, embaixo. Use um raio de 600 mm. 4. Use EXTEND e TRIM para terminar a representação, como mostrado na figura. 7

8 8 Passo 10. Especificação da Área de Acesso É a área necessária para o operador e outros pessoas acessarem o centro de produção, permitindo a livre movimentação com segurança e rapidez. Necessita-se de um estudo dos deslocamentos do operário e de tabelas de ergonomia para um dimensionamento correto. Internamente à área do centro de produção, ao estabelecermos algumas das áreas podemos sobrepor algumas delas obtendo um conjunto mais compacto. Situação encontrada no exemplo Circulação interna ao Centro de Produção O operador precisa ter acesso à lateral esquerda no fundo do equipamento. Circulação Externa O operador e as zonas de entrada e saída de materiais precisam ter acesso à um corredor de circulação externo 1. Desenhe as áreas de acesso interno usando o comando OFFSET. Esta área é mostrada na figura saindo da posição do operador e indo até a área de manutenção localizada atrás da máquina. No nosso exemplo use um OFFSET de 800 mm. 2. Use EXTEND e TRIM para terminar a representação. 3. Observe que esta passagem sobrepõe-se à área de movimentação e transporte. Veja isto no lado esquerdo da posição do operador. 4. Desenhe a área de circulação externa, como mostrada na figura, usando também um OFFSET de 650 mm. 8

9 9 Passo 11. Especificação das Áreas de Dispositivos Legais e de Segurança É a área necessária para o atendimento das recomendações legais considerando o conforto e a segurança.as considerações anteriores, quando seguidas corretamente, já possibilitam o atendimento às questões legais. Além destas considerar que, entre máquinas, instalações, ou pilhas de materiais deverá haver uma passagem livre de no mínimo 800 mm ou de 1300 mm quando se tratar de partes móveis. As distâncias mínimas de segurança sobrepõem-se a todas as áreas de circulação e movimentação. 1. Desenhe as áreas de segurança usando o comando OFFSET, polilinhas, arcos, circunferências, etc. Deixe uma distância de no mínimo 800 mm e no máximo 1300 mm. Use a cor magenta. 2. Faça uma circunferência que parte dos pontos assinalados acima com raio de 1300 mm para partes móveis e 800 mm para partes fixas, assim como um OFFSET de 800 mm da área do equipamento. 3. Use comandos como EXTEND, TRIM, ERASE e BREAK para retirar as linhas desnecessárias. Passo 12. Determinação da Área Total Ocupada pelo Centro de Produção Area = Perimeter = ,9 4917,24 1. Desenhe uma polilinha contornando as fronteiras externas do centro de produção. 2. Se desejar, aumente a espessura da polilinha para destacá-la das demais. 20 mm é um bom valor para o nosso exemplo (pedit > width). 3. Selecione Area 4. Siga os prompts: Command: area Digite o <ENTER> para selecionar a opção objeto. Selecione a polilinha de contorno do centro de produção. 5. O resultado será algo como: Area = , Perimeter =

10 10 Passo 13. Sobreposição de Áreas O template mostrado aqui ilustra a solução em termos de dimensionamento de área para o centro de produção Fresadora. Nele são destacados todos os equipamentos, homens e fluxos de materiais, bem como as fronteiras internas e externas do centro de produção. Repetidos os procedimentos anteriormente mencionados para todos os centros de produção do sistema produtivo, deve-se agora considerar as possibilidades de sobreposição das fronteiras externas, ao combinarmos os vários Centros de Produção para compormos o arranjo da área de atividade ou bloco. Poderão ser sobrepostas as áreas de mesma cor, ou seja, áreas de corredores, de manutenção e de segurança, individualmente.ainda, áreas de manutenção e de segurança pertencentes a centros de produção diferentes e áreas de segurança e corredores. Salientamos que as regras estabelecidas valem para a maioria dos casos e objetivam facilitar o processo de determinação do layout utilizando de recursos de informática e computação gráfica. Caberá ao projetista identificar situações onde estas regras não se aplicam bem como a geração de novas regras de acordo com o problema de projeto em questão. Finalmente, destacamos a significância do método apresentado em comparação com os métodos tradicionais. A obtenção dos templates em sistemas de computação gráfica permite um alto grau de iconicidade destas representações, facilita a obtenção dos diagramas de bloco e plot-layout, contribuindo assim para a eficácia da atividade do projetista. Use o diagrama abaixo como orientação sobre a sobreposição das áreas: Equipamento Acessos Zona de Trabalho Processo Serviços Manutenção Segurança Equipamento Acessos Zona de Trabalho Processo Serviços Manutenção Segurança 10

11 11 Passo 14. Resultado Final Resultado final da análise de todos os fatores correlacionados com o espaço físico do centro de produção. Segurança Manutenção Circulação Interna Circulação Externa Acesso Dispositivos Zona de Trabalho Movimentação e Transporte Dica: Para hachurar as áreas como mostrado, use o comando Hatch (ou h) 11