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SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 Apresentação

Disciplina de 34 horas aula. Início : 01/02/2010. Término : 21/05/2010. Professor: Amaro Nunes Formação superior em Engenharia Mecânica pela UFF. Pós graduação em Design de Produto. Engenheiro Senior da Ford Motor Company.

SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553

Planejamento de Curso – 34 horas aula

Ementa :

Conceitos de flexibilidade de produção. Partes componentes de um sistema

flexível de manufatura. Centro de usinagem. Torno CNC.


Planejamento de Curso

Ementa :

Acessórios especiais para máquinas-ferramenta CNC.

Sistemas de armazenamento e transporte. Robótica. Manutenção de máquinas CNC. Produção.



Objetivos a serem alcançados:

Fornecer aos alunos conhecimentos básicos de sistemas flexíveis de produção.

Fornecer aos alunos conhecimentos básicos dos processos de fabricação mecânica.

Ao final da disciplina os alunos devem estar aptos a identificar sistemas flexíveis de produção, dando apoio aos equipamentos envolvidos.



Recursos utilizados:

Losa Eletrônica / CPU. Imagens dos processos de fabricação. Imagens das máquinas utilizadas. Vídeos de sistemas flexíveis robotizados.



Sistema de avaliação:

Primeira avaliação : Valor ( 4,0 ) Segunda avaliação : Valor (6,0 ) Segunda Chamada : Terceira avaliação : Valor (4,0 ) Quarta avaliação : Valor (4,0 ) Segunda Chamada :

Entrega dos trabalhos : Valor ( 2,0 )

Métodos e Processos de Produção II – MPP 253Planejamento de Curso

Bibliografia recomendada :

Módulo de SIS da FBE. Automação – Telecurso 2000


Conceito de sistema flexível de produção

Definição : Sistemas de produção altamente

automatizados, capacitados a produzir uma grande variedade de diferentes peças e produtos, usando o mesmo equipamento e o mesmo sistema de controle.



Um Sistema Flexível de Manufatura é um agrupamento de estações de trabalho semiindependentes controladas por computador, interligadas por um sistema automatizado de transporte (ou manuseio). Sua implantação é indicada quando se tem alta variedade de peças a produzir, em volumes de produção baixo e médio.



O que levou aos FMS ?

Economia globalizada.

Integração das economias mundiais que trocam entre si matérias primas, produtos e entre outras coisas produzidas internamente. E, com o advento de novas tecnologias e desenvolvimentos das tecnologias de comunicação e de transporte possibilitam a troca de informação e de mercadorias.

Produtos Globalizados




Concorrência acirrada. Desejo do cliente.

"A concorrência entre empresas promove o que há de pior entre os concorrentes e o que há de melhor, em benefícios aos clientes. A falta de concorrência promove o beneficio para os concorrentes e o que há de pior, em prejuízos para os clientes."




Produto Customizado.

Ädequado às necessidades dos clientes Ädequado às necessidades dos clientes atuais.ätuais.¨



Vantagens dos FMS

Maior competitividade. Menores prazos de entrega. Melhor controle da produção. Maior qualidade dos produtos. Cliente satisfeito.


Componentes de um FMS - Subsistemas

Sistemas de armazenamento e processamento de material.

Sistema de processamento do produto. Sistema de controle computadorizado.



Atividades desenvolvidas numa fábrica.

Todas elas devem ser automatizadas



Operação É a atividade de adicionar um valor ao material

em processo. Etapas : Exemplo do torneiro mecânico. Antes : Responsável pela principal operação. Mediana : Carregar e descarregar peças,

inspecionando-as. Final : Relocação de função.


Operação



Inspeção

Medir a característica que define a qualidade desejada e, em seguida, atuar no processo para corrigir os desvios verificados.


Inspeção



Transporte

Há vários tipos de máquinas, controladas por computador, destinadas a transportar materiais.

Entre elas, destacam-se os AGVs e os RGVs.



AGV = Automatically Guided Vehicle RGV = Rail Guided Vehicle



RGV


Esteiras Transportadoras

Embora não sejam tão flexíveis como os AGVs e RGVs, as esteiras transportadoras, como a apresentada abaixo, são meios baratos de transportar materiais por trajetórias fixas.


Esteiras Transportadoras



Armazenamento

A atividade de armazenamento também pode ser automatizada por meio de depósitos atendidos por RGVs.

O trabalho nas estações de carga é realizado pelo homem.

Métodos e Processos de Produção II – MPP 253Visão Geral de um FMS


SISTEMA REAL FMS

O projeto FMS consiste em executar atividades visando a integração de equipamentos numa célula flexível de manufatura (FMC) e seu uso na fabricação local e remotas de peças. Estes equipamentos de manufatura, que consistem de uma fresadora CNC, um torno CNC, um robô industrial e um sistema automatizado de armazenamento e retirada de materiais.


SISTEMA REAL FMS


Carroceria soldada por robôs


SISTEMA DE PRODUÇÃO ASSISTIDOS PELO COMPUTADOR

Sistema onde todas as etapas da fabricação de um componente é assistido pelo computador.

Desde o projeto ( CAE ), desenhos (CAD), processos ( CAPP ) e fabricação ( CAM ).


C A E - Computer Aided Engineering

Ferramenta que analisa e processa cálculo de forma a minimizar esforços braçais do engenheiro, se preocupando menos com a parte operacional e mais com a questão estratégica.

Vantagens :

O tempo e custo despendidos no projeto são reduzidos. Os erros de projeto podem ser corrigidos e testados

mais rapidamente. A realização de cálculos complexos na fase de

engenharia por computador aumentam a produtividade


C A P P - Computer Aided Planning Process Preparar instruções de operação detalhadas para

transformar um desenho de engenharia em produto final.

Consiste, basicamente, nas etapas:

Seqüenciação de operações, Determinação do maquinário e ferramentas aplicáveis,

definição das condições de processo, Respectivos tempos de fabricação.


C A P P - Computer Aided Planning Process

Formas de planejamento :

Por variante ou por recuperação, Generativa, Automática.



Forma por recuperação

Formar grupos de peças baseado na semelhança geométrica ou de processo.

Cada peça da fábrica é agrupara em famílias.



Neste tipo de sistema, para cada tipo de família de peças é armazenado um processo de fabricação padrão no computador

Amplia-se depois para peças da mesma família.



Forma Generativa

O plano é gerado sem intervenção do operador.

Ao receber o desenho da peça e as informações de material, o sistema seleciona a seqüência, as operações das máquinas, ferramentas e parâmetros de corte para fabricar a peça



Forma Automática

A forma automática gera um plano completo a partir de um modelo em CAD, sem necessidade de intervenção do operador.



Características :

É uma interface CAD inteiramente automatizada.

É um sistema planejador completo e inteligente.



Vantagens : Racionalização do processo. Maior produtividade. Maior legibilidade. Integração com outros softwares.


CAM – Computer Assisted Manufacturing

Consiste no uso de sistemas computacionais para planejamento, gerenciamento e controle de operações de uma fábrica.

Os sistemas CAM trabalham tendo como base modelos matemáticos provenientes do sistema CAD.



Alguns exemplos do CAM como suporte de manufatura são: programação CNC de peças por software; planejamento e programação da produção;

Planejamento de necessidades de material (MRP), de controle de chão de fábrica etc.



Aplicação dos sistemas CAD/CAM.

Metalúrgica. Automobilística. Plásticos. Têxtil.

LEAN MANUFACTURING


Sistemas Robotizados

I – Opção econômica.

II – Porquê robôs ?

III – Integração em sistemas de produção modernos.

IV – Exemplos.

V – Conclusões.


Sistemas Robotizados – Opção econômica

Os robôs podem executar tarefas de forma quase humana.

São os equipamentos que apresentam o menor índice de custo de produção por unidade do produto.

Versatilidade – Produto definido pelo cliente. Multifuncional – Produtos com ciclo de vida

curtos.



Exigência crescente de mais qualidade com mais baixo preço.

As empresas produzem por encomenda e não arriscam estoques.

Produtos densos e extremamente complexos.

Produção flexível e ágil.



Organização. Padrões regulares de fabricação. Equipamentos programáveis. Sistemas de informação e apoio à

decisão.



Automação programável. Robótica. Computação Industrial.


Sistemas Robotizados – Porquê Robôs ?

Máquinas programáveis poderosas, com interface com vários equipamentos.

Equipamentos flexíveis por excelência. Resposta rápida a mudanças de mercado

e mudanças no produto.


Integração em sistemas de produção modernos

Adaptabilidade com outros equipamentos. Interface segura de comunicação. Hardware e software confiáveis. Planejamento de tarefas e tempos das

operações anteriores e posteriores. Integração com o ser humano.


Exemplos de sistemas robotizados

Pintura de automóveis

Soldagem de carroceria de automoveis


Conclusões

A aplicação dos robôs uniformiza a qualidade da operação.

Reduz o custo da operação. Exige mão de obra qualificada para

implantação e manutenção. Retira o homem de operações insalubres.

SISTEMAS FLEXÍVEIS DE PRODUÇÃO – SIS 553 MÁQUINAS CNC

CNC – COMANDO NUMÉRICO COMPUTADORIZADO.

Desenvolvido pela necessidade da produção de lotes iguais de peças.

Também para flexibilizar a manufatura de peças diferentes.


Vantagens : Mudar rapidamente a sequência de

operações. Usinagem em altas velocidades. Excelente acabamento. Flexibilidade.


Componentes : Computador. Sensores de posição. Servomotor. Fusos com esferas recirculantes. Trocadores de ferramentas.


Centros de Usinagem


Centros de Usinagem

Os Centros de Usinagem representam hoje o que há de mais moderno, eficiente e produtivo em matéria de equipamento para a indústria de Serralheria, Moveleira, Metalúrgica ou outra que trabalhe com fabricação de componentes de média e alta complexidade.


Centros de Usinagem

Velocidade de corte muito alta, cerca de 18000 a 27000 rpm, possibilita um trabalho preciso e isento de rebarbas.

Ideal para execução de usinagens difíceis, tanto em formato, como em localização.


Centros de Usinagem

Usinagem em até quatro eixos, com perfeita repetitividade dimensional.

Todas as operações podem ser executadas com um só posicionamento da peça, obtendo-se enormes ganhos de produtividade e qualidade.


Centros de Usinagem

A tarefa do operador resume-se em carga e descarga do refil, evitando-se assim falhas humanas


Multi Task Machining

Fusão de um torno CNC com um centro de usinagem equipado com trocador automático de ferramentas.

Contam com 7 ou mais eixos, além de sub-spindles, contra-pontos, lunetas e torres porta ferramentas.



Torneamento interno e externo, Canais frontais e radiais, fresamento,

fresamento circular, Fresamento de cames Eixos excêntricos, Controle através de cabeçotes

apalpadores.


Multi Task Machining - Vantagens

Alta flexibilidade; Em muitos casos, a usinagem de um produto

pode ser realizada em uma só máquina e em uma só fixação;

Maior qualidade devido ao menor número de fixações;

Menor espaço ocupado nochão de fábrica; Reduções drásticas nos tempos totais de

usinagem de certos produtos.



Devido ao grande número de eixos que podem se movimentar ao mesmo tempo, o risco de ocorrerem colisões é consideravelmente maior.

Programa de treinamento e capacitação

da mão-de-obra .



Sistema que mais cresce atualmente. 8 a 10 mil novos equipamentos

produzidos a cada ano.

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