pasta final

TÉCNICO EM MECÂNICA

JULIO CÉSAR BARBOSA DA SILVAPRISCILA CÉSAR ROCHA DE SOUZA

WILLIAM CORRÊA RODRIGUES DOS SANTOS

MÁQUINA INSTALADORA DE INSERTOS

São José dos Campos – SP

2009




Projeto apresentado como exigência

para avaliação final da disciplina

“Projetos” do Curso Técnico em

Mecânica da ETEP Faculdades.

ORIENTADOR: Geraldo Anunciação

Júnior

São José dos Campos – SP

2009




Projeto apresentado como exigência para avaliação final da disciplina “Projeto” da ETEP Faculdades, sob a orientação do prof. Geraldo Anunciação Júnior.

DATA: 26/03/2009

RESULTADO: _____________________

BANCA EXAMINADORA

Prof. ETEP FaculdadesAssinatura: __________________________________________________________________



DEDICATÓRIA

Dedicamos esse projeto primeiramente à Deus por ter-nos dado ousadia, capacidade e

força de vontade, para não desistir no meio do caminho. A família pela compreensão e apoio ao

longo dessa trajetória, e aos nossos companheiros pelo esforço e dedicação.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos à empresa SERCO UNIDADE FABRIL que nos forneceu dados, nos orientou

com fontes de pesquisas, e nos apoiou e também disponibilizando imagens e vídeos.

RESUMO

A máquina de instalação de insertos semi-automática, foi desenvolvida com o intuito de

melhorar a qualidade e padronização na instalação de insertos macho e fêmea em peças do setor

aeronáutico, da Empresa Serco Engenharia, que até então o processo é feito manualmente gerando

um alto índice de retrabalho e peças sucateadas, causados por mossas e delaminação. O projeto

busca atender os padrões e as necessidades de seus clientes (ex.:Embraer; Turbomeca). A máquina é

restrita para instalação de insertos macho e fêmea e oferece a redução do número de retrabalhos,

pois garante a adequada instalação de insertos. Este equipamento é fixo e constituído por mesas de

apoios com rolamentos para facilitar o movimento das peças; pistões pneumáticos para a fixação de

insertos; calhas vibratórias para o posicionamento de insertos; lasers para auxiliar o posicionamento

de peças alem de toda estrutura metálica. Não foi um projeto fácil de finalizar, pois foi realizado

com um número de integrantes menor que o previsto, porém foi parcialmente concluído nos prazos,

isso fez com que o empenho do grupo fosse maior, tornando o projeto mais gratificante. A máquina

instaladora de insertos oferece melhoria na qualidade final do produto, pois elimina o índice de

retrabalhos e a perca total da peça. Se utilizado na empresa Serco Engenharia o projeto irá trazer

benefícios no processo de instalação dos insertos, porém poderá comprometer o rendimento da

produção.

Palavra chave: insertos; delaminação; lasers

ABSTRACT

The machine inserts the installation of semi-automatic, was developed to improve the quality and

standardization in the installation of male inserts and female inserts parts in the aerospace sector,

Serco Engineering Company, which until then the process is done manually generating a high rate

of rework and scrapped parts, and dents caused by delamination. The project aims to meet the

standards and the needs of its customers (ex.: Embraer; Turbomeca). The machine is restricted for

installation of male inserts and female inserts and provides the reduction of rework, it ensures the

proper installation of inserts. This equipment is fixed and consists of tables of support with bearings

to facilitate the movement of parts, pneumatic pistons for setting inserts; vibrating rails for the

positioning of inserts; lasers to assist the positioning of all parts besides metal structure. It was

not an easy project to finish, as was done with a number of members less than expected, but was

partially completed in time, this has made the commitment of the group were higher, making the

project more rewarding. The machine inserts the installer offers improvement in quality of final

product, it eliminates the rework rate and total loss of the piece. If used in the engineering company

Serco project will bring benefits in the process of installing the inserts, but may compromise the

efficiency of production.

Keyword: inserts; delamination; lasers

7

SUMÁRIO

Pág.

LISTA DE FIGURAS....................................................................................................................................9

LISTA DE TABELAS...............................................................................................................................10

1- INTRODUÇÃO.....................................................................................................................................11

1.1 CONCEITOS DE PROJETO......................................................................................................11

1.2 CONCEPÇÃO DO PRODUTO..................................................................................................18

1.3 IDENTIFICAÇÃO DA NECESSIDADE...................................................................................20

1.4 OBJETIVO(S).............................................................................................................................20

1.5 PLANO PRELIMINAR DO PROJETO (CRONOGRAMA).....................................................21

1.6 PROJETO PRELIMINAR DO PRODUTO (LAYOUT).............................................................22

2 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DO PRODUTO................................................................23

2.1-PROCESSO/PRODUTO ATUAL..............................................................................................23

2.2-PROCESSO/PRODUTO PROPOSTO.......................................................................................24

2.3 MEMORIAL DE CÁLCULOS...................................................................................................26

2.4 DESENHO DE CONJUNTO......................................................................................................29

3 - ESPECIFICAÇÃO E DETALHAMENTO DO PRODUTO...........................................................30

3.1 ESTRUTURA DO PRODUTO EM NÍVEIS..............................................................................30

3.2 LISTA DE PARTES E PEÇAS...................................................................................................31

3.3 ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES...............................................................................31

3.4 PERSPECTIVAS DE QUALIDADE DO PRODUTO...............................................................32

3.5 VISÃO GERAL DA TÉCNOLOGIA DE FABRICAÇÃO........................................................32

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................................................35

5 - CONCLUSÃO......................................................................................................................................36

6 - SUGESTÕES E RECOMENNDAÇÕES...........................................................................................37

7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...............................................................................................38

8 - APÊNDICES.........................................................................................................................................39

RELATÓRIO DO TESTE DE FORÇA............................................................................................39

8.1 DEENHOS E LAYOUTS (DETALHES).....................................................................................39

9 - ANEXOS...............................................................................................................................................40

9.1 NORMAS E CATÁLOGOS UTILIZADOS...............................................................................40

8

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – INSTALAÇÃO DE INSERTO FÊMEA (LADO INFERIOR DA PEÇA)...................23

FIGURA 2 – INSTALAÇÃO DE INSERTO MACHO (LADO SUPERIOR DA PEÇA)................ 23

FIGURA 3 – PRENSANDO INSERTO PELO LADO SUPERIOR DA PEÇA.................................24

FIGURA 4 – PEÇA COM INSERTOS INSTALADOS..........24FIGURA 5 – ERROS DURANTE O

PROCESSO DE INSTALAÇÃO DE INSERTOS................ 25FIGURA 6 – PEÇA COM MOSSA E

DELAMINAÇÃO CAUSADOS POR ERROS..................................................................................... 27

FIGURA 7 – DESENHO DE CONJUNTO........................................................................................... 29

FIGURA 8 – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO CILINDRO.................................................... 29

FIGURA 9 – VERSÕES DOS CILINDROS E TIPOS DE MONTAGEM............... 29FIGURA 10 –

FÓRMULA DO CÁCULO DE CONSUMO DE AR DO CILINDRO...................................... 29

Figura 11 – Gabarito de decodificação do cilindro 29

9

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 – NÚMERO DE NÃO CONFORMIDADES EM RELAÇÃO AO OBJETIVO............19

TABELA 2 – CRONOGRAMA...............................................................................................................21

TABELA 3 – DADOS 1............................................................................................................................27

TABELA 4 – DADOS 2............................................................................................................................27

TABELA 5 – DADOS 3............................................................................................................................28

TABELA 6 – DADOS 4............................................................................................................................28

TABELA 7 – LISTA DE PARTES E PEÇAS........................................................................................31

TABELA 8– ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES....................................................................31

TABELA 9– FORÇAS TEÓRICAS DOS CIINDROS..........................................................................41

TABELA 10– PESO DOS CILINDROS.................................................................................................41

TABELA 11– CURSO PADRÃO (NORMA ISO 4393) .......................................................................42

10

1- INTRODUÇÃO

1.1 CONCEITOS DE PROJETO

Todo projeto passa por uma série de fases desde sua concepção até seu ponto de

conclusão. Cada fase tem suas próprias necessidades e características. À medida que o

projeto passa por essas fases, o montante cumulativo de recursos e tempo despendidos

aumentará e o prazo e recursos restantes diminuirão. Esta série fases é conhecida como

o ciclo de vida do projeto.

A compreensão do ciclo de vida é importante para o sucesso na gestão de projetos,

porque acontecimentos significativos ocorrem em progressão lógica e cada fase deve ser

devidamente planejada e administrada.

Esse empreendimento simplicíssimo tem o mesmo ciclo de vida e segue a sucessão

básica de um projeto grande e complexo.

A familiaridade com o ciclo de vida do projeto capacita os envolvidos a entender a

seqüência lógica dos eventos, a reconhecer limites ou "marcos", e, a saber, em que

ponto se encontra o projeto no continuum de atividades que se sucedem desde o início

até o fim. Ela ajuda o gerente a prever as mudanças de estilo e ritmo, o aumento da

pressão à medida que as despesas se acumulam e o tempo e os recursos se reduzem, a

reconhecer quando se devem fazer inspeções especiais, revisões ou reavaliações de

prioridade e a entender as necessidades de cada fase. Ela também fornece pontos de

referência a partir dos quais os membros da equipe podem avaliar o andamento e

perceber o que ainda é preciso acontecer durante o tempo de vida do projeto. Um

executivo que ingressa num projeto depois de seu início pode ver para onde exatamente

ele está "avançando" e rever a atividade anterior. Se um passo na sucessão lógica for

omitido ou inadequadamente executado, ou se a informação for insuficiente, o problema

pode ser retificado antes que passos adicionais sejam dados.

Esta é uma proteção importante, porque um projeto é uma estrutura monolítica, e

cada fase é construída sobre a base de sua antecessora. Problemas maiores são

inevitáveis quando uma fase anterior fornece base insegura para a que vem a seguir.

11

O ciclo de vida e a qualidade do projeto

O ciclo de vida também se torna um instrumento da qualidade. Isso se aplica á

condução do projeto em si, já que as expectativas de qualidade são estabelecidas entre

uma fase e, outra, e aos seus deliverables ou produtos, onde o ciclo de vida fornece

pontos de referência para confirmação da qualidade do produto.

Muitos problemas de qualidade de projeto podem ser previstos por uma sólida

avaliação de viabilidade e de risco na fase conceitual, e por um planejamento cuidadoso

e especificações precisas na fase de planejamento. A correção de falhas de qualidade

torna-se progressivamente dispendiosa à medida que o ciclo de vida avança.

As relações entre ciclo de vida e qualidade são bem descritas em The Handbook of

Project Based Management (Manual de administração baseada em projetos) (Turner,

1993). Com o passar do tempo e à medida que as datas de conclusão se aproximam,

diminui a incerteza quanto ao resultado do projeto, correções de mónta tornam-se mais

difíceis e há uma escalada no custo para aceleração da atividade (Archibald, 1992).

Fases (estágios) do ciclo de vida do projeto

Conceituação;

Planejamento;

Implementação (execução); e conclusão.

Conceituação

Este é o ponto de partida, começando com a semente de uma idéia, uma consciência

da necessidade ou um desejo de algum desenvolvimento ou melhoria importante.

É possível não haver nenhuma perspectiva consciente de utilização do método de

projeto como meio para alcançar o resultado pretendido podendo tornar-se claro o

desejo de montar um projeto à medida que as idéias se desenvolvem.

Consideram-se as metas preliminares e idéias sobre custos benefícios potenciais,

viabilidade e perspectivas recebem avaliação inicial, eventualmente com idéias sobre as

áreas problemáticas, abordagens alternativas e modos de superar a dificuldade.

12

A proposta do projeto

À medida que a idéia se consolida, pode ser necessário buscar a aprovação de

diretores ou outros grupos que de algum modo possam ser afetados pelo projeto.

Em tais casos, normalmente será preparada uma proposta de projeto, definindo

justificativas, métodos propostos, custos e benefícios estimados e outros detalhes.

O estudo de viabilidade

Quando se obtém uma decisão favorável à ação, utilidade, viabilidade e risco são

reexaminados mais minuciosamente, em geral com o auxílio de um estudo de

viabilidade estruturado. Este oferecerá recomendações sobre como o projeto deve

continuar, a escala e a forma que deverá assumir seu escopo, duração, objetivo etc.

Planejamento

O planejamento formal começa quando se tomou a decisão de prosseguir.

Chegada esta fase, as idéias sobre objetivos e alguns aspectos do plano já terão

recebido as considerações iniciais. Devem agora ser revistos e os objetivos do projeto

devem ser esclarecidos.

A estrutura e a administração do projeto serão planejadas e, provavelmente, serão

selecionados um gerente e uma equipe de especialistas.

Tão logo se fixem os fundamentos sobre os quais será baseada a hierarquia do

planejamento, os objetivos para a missão do projeto e as atividades componentes devem

ficar claros e ser mensuráveis. Planos de atividade, finanças e recursos serão

desenvolvidos e integrados com o padrão de comunicação, normas de qualidade,

segurança e administração.

Análises de progresso no ciclo de vida

Planos mestres proverão análises periódicas de progresso, estruturas de

subordinação e a possibilidade de revisão. Os programas de análise normalmente são

baseados em tempo - por exemplo, a cada dois ou três meses e para coincidir com

13

exercícios contábeis definidos; e pontos estratégicos: conclusão da fase de planejamento

e, sendo o projeto executado por um consórcio ou empreiteiro, antes da assinatura do

contrato; durante a fase de implementação (normalmente antes da atividade de pico);

próximo ao começo da fase de conclusão.

Implementação (execução)

Este é um período de atividade concentrada, quando os planos são postos em

operação. Cada atividade é monitorada, controlada e coordenada para alcançar os

objetivos do projeto. A eficiência do trabalho estará diretamente associada à qualidade

dos planos já formulados, à eficácia da administração, tecnologia, liderança e controle.

As análises de progresso são realizadas e os planos atualizados ou revistos, quando

necessário.

Conclusão

Esta fase inclui a preparação para a conclusão e para entrega, atribuição de deveres e

responsabilidades de acompanhamento, tais como descarte do maquinário e

equipamentos, encerramento de contas bancárias ou fechamento de instalações de

desenho, avaliação de desempenho e transferência de pessoal de projeto, visitas de

cortesia e formalidades semelhantes, análise e avaliação de projeto, preparo e

apresentação do relatório de encerramento. Em alguns casos pode haver uma avaliação

posterior para calcular a continuidade dos efeitos do projeto depois que seus resultados

estiverem em prática por um período razoável de tempo.

O nascimento de um Projeto

Um projeto é uma máquina de mudança. Ele é concebido quando se percebe a

necessidade de progresso, quando provavelmente há um período de discussão,

especulação, uma "rodada de avaliações" dos prós e contras e idéias, sem muita ação

decisiva até que o conceito assuma uma forma identificável. Se esta forma foi assumida

e se chegou a um acordo quanto ao caráter desejável do projeto, é importante esclarecer

seu propósito exato, isto é, rascunhar objetivos, escopo, resultado e custo, e identificar

os interessados (aqueles que serão envolvidos e outros que poderiam trazer vantagens

14

ou desvantagens caso viessem a participar do projeto). Os proponentes "resolvem" suas

premissas e expectativas, revalidam a viabilidade e discutem as táticas e os métodos

pelos quais o projeto pode chegar a uma conclusão satisfatória. É útil "alardear" o

conceito, testar as reações dos demais e trocar idéias com potenciais apoiadores e com

quem possa oferecer conselho ou orientação. Contudo, a experiência recomenda a

precaução da seletividade na escolha dos confidentes, pois muitas boas idéias morrem

na infância por rejeição precipitada ou oposição secreta de alguém contrário à mudança

ou a uma situação que poderia ameaçar prioridades pessoais.

Pensando nas alternativas

O desenvolvimento do projeto é um processo contínuo de consideração de

alternativas. Isso é particularmente verdadeiro durante a fase conceitual. Teste o

conceito indagando:

O que exatamente deve ser alcançado?

Quais resultados são importantes (necessidades), quais são desejáveis, mas não tão

importantes (desejos)?

O que não deve ser incluído (impedimentos)?

Como o "objetivo" do projeto poderia ser mais bem alcançado?

Quanto tempo levará para que se alcancem resultados e quando seria sensato

começar?

Quanto custará e de onde virão os recursos?

Que oposição poderia ser encontrada, por que e por parte de quem?

Considerando a metodologia

Modos alternativos de alcançar os objetivos do projeto podem ser propostos para

consideração. Uma boa idéia é explorar cada um deles em lugar de descartar opções

menos atraentes. Um quadro claro e detalhado de cada alternativa conduzirá a uma

decisão fundamentada em méritos e à melhor escolha final. Podem-se debater melhor os

méritos relativos se o curso preferido não for prontamente aceito pelos potenciais

interessados, para que a consideração de alternativas do conceito possa mais tarde ser

útil na superação da resistência.

15

Armadilhas e preservação do conceito

Muitas armadilhas podem estar relacionadas a um simples problema na

comunicação e os conceitos do projeto são passíveis de incompreensão e manipulação.

A menos que as dificuldades sejam superadas nas fases iniciais, percepções discordantes

e aspirações de potenciais interessados podem-se transformar em falsas expectativas. À

medida que estas se tornem profundamente arraigadas, é possível ocorrer um nível

desastroso de conflito com aqueles cuja cooperação poderia levar ao sucesso no

lançamento do projeto.

Características e benefícios da gestão de projetos

Simplicidade de propósito. O projeto possui metas e objetivos facilmente

entendidos.

Clareza de propósito e escopo. O projeto pode ser descrito claramente em poucos

termos: seus objetivos, escopo, limitações, recursos, administração, qualidade de

resultados e assim por diante.

Controle independente. O projeto pode ser protegido do mercado ou de outras

flutuações que afetam operações rotineiras de medição. O andamento do projeto pode

ser medido por meio de sua comparação com metas e padrões definidos de desempenho.

Flexibilidade de emprego - A administração do projeto pode empregar ou cooptar

especialistas e peritos de alto padrão por períodos limitados, sem prejudicar os arranjos

de longo prazo na lotação de cargos.

Conduz à motivação e moral da equipe - A novidade e o interesse específico do

trabalho do projeto são atraentes às pessoas e leva à formação de equipes entusiásticas e

auto-motivadas.

Sensibilidade ao estilo de administração e liderança - Embora às vezes capazes de

autogestão, as equipes de especialistas auto-motivados reagem criticamente a certos

estilos de liderança.

16

Útil ao desenvolvimento e a segurança - Trabalhar com uma equipe de projeto

eficiente favorece o desenvolvimento acelerado e a capa citação pessoal.

Favorece a discrição e segurança - Os projetos podem ser protegidos de ação hostil

ou atividade de informação para defesa, pesquisa, desenvolvimento de produto ou

segurança de produtos sensíveis ao mercado ou de alto valor.

Mobilidade - Como entidades independentes, os projetos podem ser executados em

locais remotos, países estrangeiros e assim por diante.

Facilidade de Distribuição - A administração ou a condução de um projeto inteiro

pode ficar livre de contrato, como, por exemplo, em um acordo de construção, operação

e transferência.

Nessas circunstâncias, a gama de projetos em operação é ilimitada. Ela abrange

assuntos tão diversos quanto à exploração espacial, desenvolvimento de satélite,

recuperação submarina, construção de auto-estradas, construção de um aeroporto

internacional, entrega de instalações médicas ou ajuda humanitária às comunidades

carentes do Terceiro Mundo, ou ainda o desenvolvimento e transferência de tecnologia

sofisticada. Com a disponibilidade de sistemas de assessoria e controle administrativo

cada vez mais sofisticado, a administração de projetos tornou-se um poderoso

instrumento de transformação e crescimento utilizado no desenvolvimento de rotinas e

sistemas dentro das organizações.

O sucesso nas experiências com gestão de projetos múltiplos e técnicas de

engenharia simultânea está aumentando e tem conduzido à sua proliferação em uma

diversidade de situações inovadoras, como, por exemplo, na Toyota (Cusumano e

Nobeoka, 1998).

Duração do projeto

A classificação dos projetos tem muito que ver com as práticas de seus

patrocinadores e proprietários e de setores da indústria. Por conveniência, muitas

pessoas classificam os projetos em termos de duração. As três mais comuns são:

Projetos de capital, Projetos comerciais e Projetos governamentais

17

A maioria dos grandes projetos são esforços de longo prazo, mas a duração não é o

único critério. Os projetos de capital são empreendimentos normalmente grandes, com

uma estrutura de administração formal que exige pesado investimento (normalmente

mais de 10 milhões de dólares).

Grandes projetos comerciais e governamentais geralmente são entregues a um ou

mais empreiteiros que realizam pesquisa, desenvolvem e fornecem produtos ou serviços

segundo especificações não rotineiras. Em casos nos quais o empreiteiro é responsável

tanto pelo desenvolvimento como pela produção, a experiência aconselha que sejam

impostas severas cláusulas penais e rigorosas garantias de desempenho.

Programas

Muitas organizações, como agências de ajuda internacionais, instituições de

pesquisa ou as forças de defesa e agências espaciais administram programas

prolongados de projetos afins para realizar amplos objetivos gerais ou de longo alcance

em um determinado campo. Certos programas apresentam-se na forma de uma série de

projetos; outros podem ser projetos modulares autônomos - destinados a obter um

resultado independente, mas complementar, que é freqüentemente integrado ao trabalho

de outras agências com interesses na mesma área de operações ou campo de atividade.

Série de projetos

Em setores diversos como comércio, aeronáutica, indústria farmacêutica, entre

outros, as organizações administrarão uma série de projetos, cada um como uma etapa

independente na realização de determinado objetivo final. Se, por exemplo, o

desenvolvimento de um novo processo for um pré-requisito para a produção, a incerteza

quanto ao resultado da pesquisa ou desenvolvimento pode determinar a prudência de

concluir a totalidade ou parte do desenvolvimento antes do planejamento detalhado ou

da implementação deste requisito da produção. Isso permite que o progresso seja

avaliado antes de se passar à próxima etapa, limitando o risco global e fornecendo

informações valiosas como base para planejar as fases importantes seguintes.

18

1.2 CONCEPÇÃO DO PRODUTO

A Máquina Instaladora de Insertos será semi-automática e pneumática, será utilizada

para instalação de insertos macho e fêmea em painéis de pisos aeronáuticos da empresa

Serco Engenharia (os painéis são de fibra de carbono, tem espessura padrão de

10,16mm, todas as peças já estarão cortadas e furadas, os furos serão passantes com

8,3mm), vai ser composta de dois pistões, um inferior e o outro superior, a haste do

pistão inferior vai ser utilizado como pino guia de 5 mm que instalará o inserto fêmea.

Na parte superior da máquina existirá um laser com uma única função, indicar a

posição do centro do pistão inferior (o laser é importante para auxiliar o posicionamento

dos painéis, pois durante a movimentação do painel o operador não conseguirá

visualizar o pistão inferior já que as peças encobrirão o encaixe, o laser indicará sobre a

peça a posição para o encaixe). Uma vez posicionada a peça, o pistão superior concluirá

a o encaixe dos insertos, instalando o inserto macho.

Uma mesa de 2800x1200mm com rolamentos tipo “agulha” servirá para facilitar o

movimento das peças para o operador, as peças não poderão ultrapassar 1000x2000 para

não prejudicar a movimentação sobre a máquina. Será necessário utilizar duas calhas

vibratórias, uma no lado inferior e outra no lado superior para posicionar os insertos nas

hastes para instalá-los. As calhas vibratórias terão de acionamento elétrico, servirão para

posicionar os insertos que estarão em suas respectivas unidades de armazenamento, a

velocidade de transporte e posicionamento dos insertos variará de acordo com a

velocidade de acionamento do operador, ao ser acionada ela posicionará os insertos nos

pistões, sempre os mantendo carregados. Existirá duas calhas uma para o pistão inferior

e outra para superior.

O processo para instalação dos insertos será iniciado com a peça já posicionada, e a

fixação terá início após o acionamento do “pedal” de ativação, concluindo a operação.

Atualmente Objetivo

Peças retrabalhadas 30 15

Peças sucatadas 9

4

Peças fabricadas / mês 750 750

Tabela 1- Número de não conformidades em relação ao objetivo

19

1

30 15 9 4

750

0

100

200

300

400

500

600

700

800 Peçasretrabalhadas

Peçasretrabalhadas(Objetivo)

Peças sucatadas

Peças sucatadas(Objetivo)

Total de PeçasFabricadas Mês

Gráfico1- Relação de peças produzidas

1.3 IDENTIFICAÇÃO DA NECESSIDADE

O processo atual é feito manualmente através de uma “marretada” para fixar o

inserto; acarretando num alto índice de peças para retrabalhos (30 peças/mês) e também

muitas sucateadas (9 peças / mês) por amassamentos e/ou delaminação.

1.4 OBJETIVOS

Reduzir o número de retrabalhos em 50%

E peças sucateadas em 60%

20

1.5 PLANO PRLIMINAR DO PROJETO (Cronograma)

Tabela 2- CronogramaTabela 2- Cronograma

21

1.6 PROJETO PRELIMINAR DO PRODUTO (layout)

22

2 - DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DO PRODUTO

2.1 PROCESSO/PRODUTO ATUAL

O processo de instalação de insertos atual é feito manualmente, utilizando

martelos, pinos guias, blocos de apoio, no que acarreta um alto índice de peças para

retrabalho (30/ mês) e de peças sucatadas (9/ mês).

Na instalação segue o seguinte procedimento: são posicionados os insertos fêmea

no lado inferior da peça.

Figura 1 - Instalação de inserto fêmea (lado inferior da peça)

Posiciona-se o inserto macho no lado superior da peça, apóia-se se a peça com o

inserto fêmea voltado para baixo sobre um bloco de apoio, coloca- se um pino guia

entre os furos do inserto.

Figura 2 - Instalação de inserto macho (lado superior da peça)

Através de uma martelada, é pressionado o inserto macho no lado superior da peça

casando – a com inserto fêmea.

23

Figura 3 - Prensando inserto pelo lado superior da peça

Após a martelada, se o operador não cometer algum erro, os insertos são instalados

sem causar danos ao painel.

Figura 4 – Insetos macho e fêmea instalados no painel

Este processo é muito precário, depende exclusivamente da habilidade do operador

com a mira para acertar o pino.

24

Figura 5 - Erros durante o processo de instalação de insertos

A força aplicada exageradamente causa grandes problemas, como mossas e a

delaminação do painel e a perca da capacidade de encaixe dos insertos, fazendo com

que se soltem facilmente.

Figura 6 - Peça com mossa e delaminação causados por erros

O encaixe errado dos insertos compromete o painel (piso) atrapalhando a produção

sendo necessário retira-los e reinstalá-los, podendo ainda causar a delaminação do

painel. Na maioria das vezes esses possíveis erros causam a perca total da peça.

2.2 PROCESSO/PRODUTO PROPOSTO

25

O processo proposto consiste em uma máquina semi-automática, que será

necessário o auxílio de um (1) operador para posicionar e alimentar a máquina com

peças e abastecer os reservatórios de insertos. Existirá uma mesa com rolamentos em

seu tampo para facilitar o movimento das peças, o operador terá que posicionar os furos

das peças sempre no centro da mesa, aonde será feito à instalação dos insertos.

Para o posicionamento dos painéis, existirá a “haste” do cilindro (pneumático)

inferior que servirá como um pino guia, os furos das peças se encaixaram neste pino

indicando que estão posicionadas corretamente “as dimensões e quantidades de insertos

instalados por peças variam, mas o processo será sempre o mesmo” para facilitar o

processo haverá um laser, com função de indicar posição do pino guia inferior no lado

de cima da peça “função muito importante, pois a peça sobre a mesa cobrirá o ponto de

posicionamento dificultando a operação”.

No lado superior estará posicionado o segundo cilindro (pneumático) que servirá

para instalar o inserto que ira no lado superior da peça.

Serão utilizadas calhas vibratórias com auxilio de uma canaleta de posicionamento,

que colocará os insertos na haste dos dois (2) cilindros, superior (inserto macho) e

inferior (inserto fêmea) na posição correta, de forma que os cilindros sempre estejam

prontos para realizar a operação e estejam sempre carregadas com os insertos antes de

serem posicionadas as peças.

O objetivo da máquina é diminuir o índice de não conformidade, retrabalhos

causados na instalação desses insertos manualmente, o amassamento das peças e a

delaminação, conseqüentemente aumentando manufatura da empresa nesta operação.

2.3 MEMORIAL DE CÁLCULOS

●FORÇA ATUANTE NOS INSERTOS

Foi concluído através da experiência relatada em apêndice (Apêndice pág.40) que a

força atuante necessária para fixar os insertos é de 50kfg, mas devido ao fator de

segurança para sistemas pneumáticos (fator de segurança= 2) a força necessária será de

100kgf.

●ESCOLHA DO CILINDRO

Com os dados fornecidos pela empresa Serco Engenharia sobre a pressão de

trabalho utilizada é de 6,21Bar (6,33kgf/cm2), mas sabendo que o padrão de pressão

26

para sistema pneumático é de 80%, a pressão utilizada nos cálculos é de 4,96Bar

(5kgf/cm2)

○ Área do cilindro

Dados F Força 100kgf

P Pressão 5kgf/cm2

A Área do cilindro ?

Tabela 3- Dados 1

Resultado: De acordo com o cálculo à cima foi determinado que a Área do cilindro é de

200mm2.

○ Ø (diâmetro) do cilindro

x Ø do cilindro ?

Dados A Área do cilindro 200mm2

- π 3,14

- Fator de segurança 2

Tabela 4- Dados 2

Resultado: De acordo com o cálculo da Área do cilindro foi possível calcular o Ø

(diâmetro) do cilindro, e através desse cálculo foi determinado que o Ø(diâmetro) é de 50mm.

○ Ciclos por minuto

O ciclo estimado que o operador levará para posicionar a peça e acionar o comando

é de 12/min.

27

ciclos 12/min

Dados 1min 60s

tempo (x) ?

Tabela 5 - Dados 3

Resultado: De acordo com o cálculo à cima foi determinado que o tempo de cada ciclo

é de 5s.

○ Consumo de ar

C = Consumo de ar (l/seg)

A = Área efetiva do cilindro (mm2)

Dados L = Curso (mm)

nc = Número de ciclos por segundo

pt = Pressão (bar)

Tabela 6 - Dados 4

Resultado: De acordo com o cálculo à cima foi determinado que o consumo de ar do

cilindro é de 2,49l/s.

28

2.4 DESENHO DE CONJUNTO

Figura 7 – Desenho de conjunto

2 – ESPECIFICAÇÕES E DETALHAMENTO DO PRODUTO

3.1 ESTRUTURA DO PRODUTO EM NÍVEIS

Máquina Instaladora de Insertos

Sistema Pneumático

Sistema Elétrico

Sensores

Laser

Cilindros

Válvulas

Mangueiras

29

3.2 LISTA DE PARTES E PEÇAS

Item Qtd. Descrição Material Desenhos Nº1 1 Montagem Final MONTAGEM 8TMNA1/01-1

2 1 Estrutura do Suporte SAE 1020 8TMNA1/01-2

3 1 Suporte Central SAE 1020 8TMNA1/01-3

4 1 Estrutura Central MONTAGEM 8TMNA1/01-4

5 1 Canaleta Inferior SAE 1020 8TMNA1/01-5

6 1 Canaleta Superior SAE 1020 8TMNA1/01-6

7 2 Limitador Esquerdo SAE 1020 8TMNA1/01-7

8 2 Limitador Direito SAE 1020 8TMNA1/01-8

30

9 8 Pino da Mola SAE 1020 8TMNA1/01-9

11 4 Haste da Mola SAE 1020 8TMNA1/01-11

12 1 Calha Superior MONTAGEM 8TMNA1/01-12

13 1 Calha Inferior MONTAGEM 8TMNA1/01-13

14 1 Apoio Superior 1 SAE 1020 8TMNA1/01-14

15 1 Apoio Superior 2 SAE 1020 8TMNA1/01-15

16 1 Apoio inferior 1 SAE 1020 8TMNA1/01-16

17 1 Apoio inferior2 SAE 1020 8TMNA1/01-17Tabela7 - Lista de Partes e Peças

3.3 ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES

Item Qtd. Descrição Referência Código Norma

1 2 Cilindro pneumático Série P1EP1E- G050DANOB-

0320 ISO 6430Tabela8 – Especificação dos Componentes

3.4 PERSPECTIVAS DE QUALIDADE DO PRODUTO

Qualidade do produto

Para haver melhorias no processo atual de instalação de insertos, a máquina

projetada apresenta soluções para a fixação precisa dos insertos, como a redução das

não conformidades (delaminação, mossas e a perca total do peça), devido:

● A facilidade do operador para movimentar a peça sobre a mesa posicionando os furos

no pino guia do cilindro inferior.

● Ao laser que indicará o centro do furo para o operador, auxiliando-o no

posicionamento correto do piso.

31

● Ao operador que só precisará abastecer as calhas vibratórias com insertos, posicionar

o piso e acionar a máquina.

Risco de funcionamento

O risco de funcionamento da máquina instaladora de insertos são a possíveis falhas

no sistema pneumático, como: falha no fornecimento de ar comprimido para a máquina

e falha de acionamento.

3.5 VISÃO GERAL DA TECNOLGIA DE FABRICAÇÃO

Fresamento CNC

Processo aplicado nas seguintes peças: Processo de usinagem que consiste na

remoção de material através de ferramentas de arestas cortantes denominadas fresas, na

qual seu movimento de corte é originado pela sua rotação ao redor de seu eixo,

deixando a peça nas dimensões e formas desejadas. No processo utilizaremos fresadora

CNC (Controle Numérico Computadorizado) que permite a redução no tempo de

fabricação, ou seja, proporciona uma maior repetibilidade na seqüência das operações,

garantindo maior precisão dimensional e geométrica, independente da habilidade do

operador.

Processo aplicado nas seguintes peças:

● Canaleta Inferior- 8TMNA1/01-5

● Canaleta Superior- 8TMNA1/01-6

● Limitador Esquerdo- 8TMNA1/01-7

● Limitador Direito- 8TMNA1/01-8

Soldagem

A soldagem é um processo que visa a união localizada de materiais, similares ou

não, de forma permanente, baseada na ação de forças em escala atômica semelhantes às

existentes no interior do material e é a forma mais importante de união permanente de

peças usadas industrialmente. Existe um grande número de processos de soldagem

diferentes, sendo necessária a seleção do processo (ou processos) adequado para uma

dada aplicação, como soldagem com eletrodo revestido, TIG, MIG/MAG, entre outros.


● Estrutura do Suporte- 8TMNA1/01-2

http://pt.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADculas_e_for%C3%A7as

32

● Suporte Central- 8TMNA1/01-3

● Estrutura Centra-l 8TMNA1/01-4

Torneamento CNC

Torneamento é um processo de usinagem com remoção de cavaco onde um sólido

cilíndrico bruto é transformado retirando-se cavaco de sua periferia com a finalidade de

se obter um objeto cilíndrico com formas definidas e com precisão. Neste processo a

peça gira em torno do eixo principal da máquina e a ferramenta desloca-se numa

trajetória no mesmo plano do referido eixo.

No processo de usinagem de algumas pecas da máquina instaladora de insertos

usa-se um torno CNC, que possui grande capacidade de remoção de cavaco, são

equipados com comando numérico. Pode realizar todas as operações possíveis em

torneamento (tornear, facear, fazer canais, rosca, contornos, desbaste, furação, etc.).

Além destas capacidades os Torno CNC possuem grande precisão e repetibilidade.


● Pino da Mola- 8TMNA1/01-9

Furação

O processo de furação é um dos processos de usinagem mais utilizados na indústria

manufatureira. A Furação é a operação de usinagem que tem por objetivo abrir, alargar

furos em peças. Os furos podem ser produzidos em dimensões que variam desde poucos

milímetros até vários centímetros de diâmetro. Em geral, as peças têm que ser furadas

em cheio ou terem seus furos aumentados através do processo de furação. Isto torna o

estudo visando à otimização do processo de furação muito importante.


● Suporte Central- 8TMNA1/01-3

● Canaleta Inferior- 8TMNA1/01-5

● Canaleta Superior- 8TMNA1/01-6

● Limitador Esquerdo- 8TMNA1/01-7

● Limitador Direito- 8TMNA1/01-8

● Apoio Superior 1- 8TMNA1/01-14


● Apoio Inferior 1- 8TMNA1/01-16


33

Corte de chapas a guilhotina

Os cortes são feitos em processo a frio através de guilhotina hidráulica.Seus

equipamentos permitem processar chapas em aço carbono, entre outros.

As chapas de aço podem ser cortadas sob medida para as mais diversas aplicações

e o serviço pode ser executado a partir de desenhos e projetos com especificações

técnicas.


●Apoio Superior 1- 8TMNA1/14

●Apoio Superior 2- 8TMNA1/15

●Apoio Inferior 1- 8TMNA1/16

●Apoio Inferior 2- 8TMNA1/17

Dobramento de chapas

A dobra é feita por processo de conformação a frio através do sistema de punção e

matriz, dobrando chapas metálicas.






4- RESULTADOS E DISCUSSÕES

Atingimos o resultado, pois a máquina oferece qualidade e melhorias no processo

de instalação de insertos. Uma das melhorias é reduzir os possíveis erros do operador

(não-conformidades). Houve a necessidade de fornecer o produto com a máxima

qualidade ao cliente.

Todo o processo que anteriormente era feito manualmente foi substituído pela

maquina instaladora de insertos, assim alcançando os objetivos propostos.

Houve discussões quanto ao que seria utilizado para o posicionamento dos insertos

nas hastes dos cilindros, uma das idéias discutidas, foi à utilização de canaletas para

transportar os insertos na posição correta para a instalação.

34

Houve também discussões sobre a escolha do cilindro, foram feitas pesquisas em

catálogos e cálculos para a seleção do mesmo.

Após ter solucionado as necessidades, e as discussões finalizadas foi possível

concluir que á maquina é capaz de fazer a instalação dos insertos, porém, foi constatado

que a máquina instaladora de insertos não tem viabilidade de processo, pois apesar de

ser capaz de instalar corretamente os insertos a máquina tornaria o processo mais lento.

5- CONCLUSÃO

Concluímos que o objetivo do projeto foi atingido, visto que passamos por várias

dificuldades técnicas, porém conseguimos superar.

Se tratando da máquina instaladora de insertos em geral, analisamos que não foi

um projeto simples, pois no início havia 8 pessoas e no término 3 pessoas, isso

acarretou uma dificuldade em entregar o projeto concluído no tempo previsto, fazendo

com que o empenho do grupo fosse maior, que o tornou mais gratificante.

Um ponto forte do projeto foi à escolha do cilindro, pois é um produto que já vem

padronizado pelo fabricante, por isso foram feitos cálculos e com os resultados foi

possível selecionar através do catálogo o cilindro que atende as necessidades da

máquina.

35

Com o sistema semi-automatizado, reduzimos o índice de retrabalhos, perca total

da peça e a utilização de ferramentas inadequadas para a operação.

Por fim como já citado, atingimos o objetivo esperado, pois as atividades foram

realizadas parcialmente dentro do prazo. Se utilizado na empresa Serco Engenharia o

projeto irá trazer benefícios no processo de instalação dos insertos, porém poderá

comprometer o rendimento da produção.

6- SUGESTÕES E RECOMENDAÇÕES

Para a máquina instaladora de insertos ter viabilidade de ser utilizada pela empresa

Serco Engenharia foi sugerido que fosse adaptado uma mesa controlada por CNC

(Controle Numérico Computadorizado).

36

7 – RFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Keelling, Ralph. Gestão de Projetos. ed. Saraiva, 2006.

Mendes, João Ricardo Barroca. Gerenciamento de Projetos. ed.Ciência Moderna

LTDA, 2006.

Catálogo Parker . Disponível em:

http://www.parker.com/literature/Literature%20Files/br/download/automation/pdf/

1001_6/03_cilindros.pdf

Acesso em: 15 de junho de 2009

http://www.parker.com/literature/Literature%20Files/br/download/automation/pdf/1001_6/03_cilindros.pdf

http://www.parker.com/literature/Literature%20Files/br/download/automation/pdf/1001_6/03_cilindros.pdf

37

8- APÊNDICES

RELATÓRIO DO TESTE DE FORÇA

INTRODUÇÃO: Devido à necessidade de saber a força atuante necessária para fixar os insertos, sem ter acesso as máquinas necessárias para definir essa força, foram utilizados pesos de 5kgf. OBJETIVO: Definir a força atuante necessária para a fixação dos insertos.PROCEDIMENTO: Foram empilhados pesos de 5kgf em 5kgf sobre os insertos até que os mesmos se acoplassem totalmente.CONCLUSÃO: Foi concluído que a força atuante será de 50 kgf.

8.1 DESENHOS E LAYOUT (DETALHES)

38

9- ANEXOS

Pesquisas

Aço 1020:

Aço 1020 são aços de baixo carbono segundo norma SAE o aço 1020 têm 0,2 %

de carbono, é de fácil usinabilidade, alta tenacidade e baixa dureza. É aplicado na

mecânica em geral por ter baixo custo.

Catálogo Parker:

39

Figura 8 – Características Técnicas dos cilindros

Figura 9 – Versões dos cilindros e tipos de montagens

40

Figura 10 – Fórmula do Cálculo de consumo de ar do cilindro

Tabela 9 – Forças teóricas dos cilindros

Tabela 10 – Peso dos Cilindros

Tabela 11 – Curso padrão (Norma ISO 4393)

41

Figura 11 – Gabarito de decodificação do cilindro

Figura 11 – Gabarito de decodificação do cilindro (Continuação)