AUTOMAÇÃO APLICADA À MANUFATURA

Automação e mão de obra

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Patrícia Lins de Paula

AUTOMAÇÃO APLICADA À MANUFATURA

2. Automação e mão de obra

2.1 Setores e operações de produção2.2 Instalações de produção2.3 Linhas de montagem manuais2.4 Linhas de produção automatizadas2.5 Sistemas flexíveis de manufatura

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OPERAÇÕES E SETORES DE PRODUÇÃO

• Primário;– Agricultura, pesca, pecuária.

• Secundário;– Aeroespacial, bebidas, computadores.

• Bens de consumo• Bens de capital

• Terciário.– Educação, imobiliário, saúde.

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OPERAÇÕES E SETORES DE PRODUÇÃO

• Indústrias de processo;– Entrada contínua / lotes– Produção contínua / lotes– Saída contínua / lotes

• Ex. Refinaria de petróleo.

• Indústrias de produção discreta.– Entrada: unidades discretas– Saída: unidades discretas

• Ex. Montadora automobilística.

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OPERAÇÕES E SETORES DE PRODUÇÃO

• Operações de processamento e montagem;

• Manuseio de materiais;

• Inspeção e teste;

• Coordenação e controle.

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OPERAÇÕES E SETORES DE PRODUÇÃO

• Operações de processamento e montagem– Operações de processamento

• Operações de moldagem– PROCESSOS DE SOLIDIFICAÇÃO– PROCESSAMENTO DE PARTÍCULAS– PROCESSOS DE CONFORMAÇÃO– REMOÇÃO DE MATERIAL (USINAGEM)

» TORNEAMENTO» FRESAMENTO

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OPERAÇÕES E SETORES DE PRODUÇÃO

• Operações de processamento e montagem– Operações de processamento

• Operações de melhoria da propriedade– TRATAMENTO TÉRMICO DE MATERIAIS

• Operações de processamento da superfície– LIMPEZA– TRATAMENTOS SUPERFICIAIS

» JATEAMENTO DE AREIA– REVESTIMENTOS E DEPOSIÇÃO DE CAMADAS METÁLICAS

» PROTEÇÃO CATÓDICA» PINTURA

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OPERAÇÕES E SETORES DE PRODUÇÃO

• Operações de processamento e montagem– Operações de montagem

• Junção permanente– SOLDAGEM– COLAGEM

• Junção semipermanente– PARAFUSAGEM– ENCAIXE

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INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO

• Produção baixa– Média de 1 a 100 unidades

• Produção média– Média de 100 a 10 mil unidades

• Produção alta– Média de 10 mil a milhões de unidades

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Custo:

Qualidade

Desempenho

Entrega

dos materiais, mão-de-obra, energia, custos indiretos e demais recursosusados para fabricar um produto.

definida pela capacidade dos materiais e operações atender asespecificações e as expectativas dos clientes, e quão apertadas edifíceis essas especificações e expectativas são.

as características do produto e o quanto estas permitem que o produtofaça coisas que os outros produtos não fazem.

o prazo de entrega e a sua confiabilidade (com que freqüência ospedidos atrasam e quanto atrasam)

1) de volume: capacidade de aumentar ou diminuir o volume deFlexibilidade

Inovação

produção para responder rapidamente as demandas do mercado;2) de mix de produtos: capacidade de rapidamente alterar os tipos deprodutos ofertados dentro da gama de produtos oferecidos;3) de produto: capacidade de rapidamente adequar o produto aexigências específicas dos clientes.habilidade de rapidamente introduzir novos produtos ou de promovermudanças nos produtos existentes.

• Empregados são despesa • Colaboradores são investimentoPessoal • Desqualificados • Qualificados, multifuncionais

• "Robôs humanos" • Identificação e solução deproblemas

• Hierárquica, centralizada • Chata, descentralizadaEstrutura organizacional • Medidas de desempenho por • Medidas de desempenhoe gerenciamento contabilidade de custos competitivo

• Valorização do "colarinho branco" • Valorização do chão de fábrica

Planejamento e controleda produção

Fontes de fornecimento

Tecnologia de processo

Instalações

• Centralizado, complexo• Monitoramento detalhado douso de recursos

• Muitos fornecedores• Relacionamento de curto prazo• Ênfase na redução de custos

• Tecnologia madura• Desenvolvimento externo• Ênfase na redução de custos

• Uso geral• Mudanças grandes, não freqüentes• Orientada por apropriação

de capital

• Descentralizado, simples• Monitoramento agregado do

uso de recursos

• Poucos fornecedores• Parceria, responsabilidade total• Ênfase nas capabilidades críticas

• Tecnologia modernas dehardware e software

• Desenvolvimento interno• Ênfase nas saídas da manufatura

• Focadas• Mudanças freqüentes,incrementais

• Melhoria das capabilidades

Aplicação IEC 61850

Reles Digitais de Protecao

Interface de Operacao - IHM

Switches Opticos

GPSO gerador de base de tempo sincronizado por satélite geram sinais para sincronismo temporal com precisão de 1 seg.

Os receptores de GPS pode ser totalmente configurado através de sua IHM frontal ou através de sua porta de comunicação RS-232C.

Orientação para o cliente

♦ Tendência forte para envolver o cliente no processo decriação produto♦ Ênfase dada à qualidade

♦ Leque de opções de produtos disponíveis muito maior,acesso a um conjunto mais completo de informações sobre oproduto

♦ Indução ao cumprimento de exigências normativas ecertificadoras (ex.: ISO 9000 e ISO 14000)

♦ A manufatura define as características da qualidadeinclusive aquelas percebidas pelo cliente (ex.: assistênciatécnica)

Dinamismo intrínseco

Hoje:

♦ Produtos sofrem obsolescência prematura, induzidospor questões tecnológicas e mercadológicas.

♦ Odesempenho da manufatura é comprometido, poisele dependente de estabilidade, disciplina e experiência e suasrotinas são muito sensíveis a perturbações. Planejamento eoperação são difíceis em condições muito dinâmicas.

♦ As soluções adotadas têm tornado os sistemas caros,complexos, difíceis de operar, manter ou aperfeiçoar.

♦ A melhor solução pode não ser a simples incorporação derecursos tecnológicos, mas a reorganização do sistema deprodução dentro dos novos paradigmas.

Reorientação das prioridades

⇒⇒⇒

⇒

deslocamento da estratégia competitiva dasempresas da inovação em produtos para ainovação na relação produto-processovalorização das competências essenciais, daqualificação do pessoal e do relacionamentocom fornecedores.

novas maneiras de planejar e executar amanufatura

colaboradores como elementos decisivos paraa vantagem competitiva das empresas

Gerenciamento da manufaturaatualAlgumas limitações importantes

componentes complicados dificultam o entendimentodo comportamento do sistema pelos operadores

dificuldade de reconfiguração e expansão custo elevado

⇒ as principais atividades das gerências e de suasequipes de produção não agregam valor ao produto(são atividades-meio, burocráticas).

Controle da Produção (Chão de Fábrica)

PlanejamentoMaterialFerramentalEquipe“Setups” feitos

Mudanças emPedidos

Divisão de lotesAlteração de rotasMudança de tempos-

padrãoRetrabalhoMudanças de

engenharia

Controleda

Produção

RealimentaçãoDesempenho ao

programadoDesviosRelatório de “status”

DespachoSeleção de tarefasAtribuição de tarefasControle de

prioridades

Controle deTarefas

Localização detarefas

Monitoração deprogresso

Planejamento e Controle da Produção(PCP)

• MTS - Make To Stock(produção para estoque, baseada emprevisão de vendas)

• MTO - Make To Order(sob encomenda)

• ATO - Assemble To Order(montagem sob encomenda)

• ETO - Engineering To Order(ordem para engenharia -projeto sob encomenda)

Planejamento e Controle da Produção(PCP)

Engineering to Order (ETO)PARÂMETROS

ENFOQUE

Cliente

Produto

Processo

Fornecedores

CARACTERÍSTICAS

Grande envolvimento do cliente no projeto do produtoe no processo produtivo.Alto enfoque nas necessidades e requisitos do cliente.

Número reduzido de produtos com alto grau devariação no processo.Alta qualidade exigida pelo cliente.

Alto grau de flexibilidade.Difícil controle da qualidade.Utilização efetiva de tecnologia.

Contato estreito com fornecedores.Confiabilidade de entrega.Racionalização de fontes de suprimentos.

DE AVALIAÇÃO

Serviço e assessoriaa cliente

Nível de automaçãode processos críticos

Controle da qualidade

Tempos de projeto ede produção

Grau de certificação

Planejamento e Controle da Produção(PCP)

Make to Order (MTO)PARÂMETROS

ENFOQUE

Cliente

Produto

Processo

Fornecedores

CARACTERÍSTICAS

Adequação a solicitações do cliente.Alto tempo de entrega.

Alta funcionalidade e baixo rendimento.Alta variedade .

Flexibilidade do Processo Alto tempo e custo defabricação.Dificuldade de manter qualidade consistente.

Baixo tempo de resposta.Estreita relação com fornecedores.Qualidade consistente exigida..

DE AVALIAÇÃO

Serviço e assessoriaa cliente

Tempos de entrega

Nível da qualidade

Nível da automação

Custos de produção

Nível de eficiência

Utilização do espaço

Planejamento e Controle da Produção(PCP)

Assemble to Order (ATO)PARÂMETROS

ENFOQUE

Cliente

Produto

Processo

Fornecedores

CARACTERÍSTICAS

Alta confiabilidade de qualidade e entrega. .Baixo preço.

Alto volume.Baixo custo.Produtos intermediários de baixa variedade.

Qualidade consistente.Flexibilidade no processo.

Poucos Fornecedores.Qualidade consistente.Confiabilidade de entrega..

DE AVALIAÇÃO

Alto controle daqualidade

Prazo de entrega

Controle estatístico doprocesso

Nível da automação

Custos de produção

Flexibilidade

Nível de eficiência

Planejamento e Controle da Produção(PCP)

Make to Stock (MTS)PARÂMETROS

ENFOQUE

Cliente

Produto

Processo

Fornecedores

CARACTERÍSTICAS

Disponibilidade imediata.Garantia de qualidade consistente ao cliente.Funcionalidade padrão.

Baixo custo.Altos volumes.Produto padronizado.

Alta eficiência.Baixo nível de defeitos.

Poucos fornecedores.Confiabilidade de entrega.Qualidade consistente e flexibilidade.

DE AVALIAÇÃO

Nível de estoque

Nível de qualidade

Cp e Cpk

Nível da automação

Custos de produção

Eficiência deprodução

A história do MRP ao ERP

M R P (“Materials Requirement Planning”)

MRPII (“Manufacturing Resources Planning”)

ERP (“Enterprise Resource Planning”)

Falando do MRP do ERP

O MRP é uma importante ferramenta de gerenciamento,planejamento e previsão.

Contudo, o uso com sucesso do MRP tem sido muito baixo.Razão: disciplina.

O problema maior do MRP está na sofisticação necessária pararepresentar uma manufatura que se tornou por demais complexa,

centralizadora e hierarquizada.

Técnicas básicas da manufatura modernaJIT (Just-In-Time)

Objetivo:Entregar os produtos no prazo, quantidade e qualidade pedidos

Metas de um JIT ideal:• minimizar estoques, manipulação, tempos de preparação e deprocessamento, defeitos e paradas de máquinas• aceitar lotes menores possíveis

Intenção das metas: expor os problemas para redução global de custos

Características:Pequena inérciaDescentralização dos processos de tomada de decisão

Técnicas básicas da manufatura moderna

JIT (Just-In-Time)

Limitações:• exige ambiente de produção previsível (processos repetitivos)

• dependência dos fornecedores

• alocação próxima dos fornecedores• aumento da complexidade (logística de materiais e degerenciamento de fornecedores)

Técnicas básicas da manufatura moderna

TOC (Theory of Constraints)

Objetivo primário: aumentar o retorno financeiro do sistemade produção

Meta: otimização dos gargalos (otimizar a capacidadeprodutiva para maximizar o atendimento ao mercado)

Todos os recursos da manufatura são qualificados comogargalos ou não-gargalos.

Útil em sistemas com características hierarquizadas ecomplexas (complemento interessante para o MRP, com as

restrições semelhantes)

Técnicas básicas da manufatura moderna

TQC (Total Quality Control)

Conjunto de técnicas com o objetivo de valorizar o papel dohomem da empresa.

Fundamentos :• Conceito de melhorias contínuas• Ações preventivas com perspectiva de longo prazo (trabalha acultura organizacional)

Problema: compatibilizar estes fundamentos com os processosde reestruturação demandados pelos demais novos conceitos

Técnicas básicas da manufatura moderna

FMC (Flexible Manufacturing Cell)

Objetivo: reagrupar os recursos com ênfase no processo.Contexto: lotes pequenos de produtos dentro de uma

mesma famíliaConceitos associados: gerenciamento distribuído, equipesde trabalho, modularidade, padronização, especialização,

flexibilidadeLimitações:

• leiaute rígido e pré-otimizado• tempos de preparação delimitados pelas concepção do

sistema e quantidade de máquinas a ajustar• tendência à especialização local.