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 Uni v ersidade Fede r al do A BC  - EN2713 - A U T OM A Ç Ã O DE SISTEM A S INDUSTRIAIS Pr ofes s or r esp o ns á vel: Pr o f. Dr . J esus Fra nk li n A ndrade R o mero 1

Modulo+01+-+Introdução (questionário)

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Aula 1 de ASI

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  • Universidade Federal do ABC

    Programa de Ps-Graduao em EnergiaPrograma de Ps Graduao em Energia

    EN2713 - AUTOMAO DE SISTEMAS INDUSTRIAIS

    Professor responsvel: Prof. Dr. Jesus Franklin Andrade Romero

    1

  • C t l 1Captulo 1Introduo Introduo

    Sees:1. Sistemas de produo 2 Automao em sistemas de produo2. Automao em sistemas de produo3. Trabalho manual nos sistemas de produo 4. Princpios e estratgias da automao 5. Organizao das apresentaes g p

    2

  • As realidades daAs realidades damanufatura moderna

    Globalizao pases outrora sub-industrializados (por exemplo, China, ndia,

    (p p , , ,

    Mxico) esto se tornando peas importantesno mundo da manufaturaTerceirizao internacional peas e

    produtos inicialmente feitos nos pasesprodutos inicialmente feitos nos pasesindustrializados por empresas norte-americanas e europias passaram a serproduzidos em outros continentes (no exterior)ou em pases mais prximos (no Mxico eou em pases mais prximos (no Mxico eAmrica Central)Terceirizao local uso de fornecedores

    dentro dos pases industrializados paradentro dos pases industrializados parafornecer peas e servios

    3

  • Mais realidades daMais realidades damanufatura moderna

    Fabricao terceirizada empresasespecializadas na fabricao de produtoscompletos, e no somente peas, sob contratocom outras empresascom outras empresasTendncia ruma ao setor de servios nas

    economias desenvolvidas:Expectativas de qualidade os clientes tantoExpectativas de qualidade os clientes, tanto

    consumidores quanto clientes corporativos, exigemque os produtos adquiridos sejam de altaqualidadeN id d d fi i i i lNecessidade de eficincia operacional

    produtores devem ser eficientes em suasoperaes de modo a superar a vantagem comrelao aos custos de mo de obra dos

    i i i i

    competidores internacionais4

  • Abordagens e tecnologias Abordagens e tecnologias modernas de manufatura

    Automao equipamentos automatizados em vez de mode obraTecnologias de manuseio de materiais porque a manufaturanormalmente envolve uma sequncia de atividadesnormalmente envolve uma sequncia de atividadesSistemas de produo integrao e coordenao deintegrao e coordenao de mltiplas estaes de trabalhoautomatizadas ou manuais

    Manufatura flexvel para competir nas categorias de baixovolume/alta diversidade de produtosProgramas de qualidade para alcanar os altos nveis dequalidade esperados pelos consumidores de hoje em diaqualidade esperados pelos consumidores de hoje em diaManufatura integrada por computador (computer-integratedmanufacturing CIM) para integrar o projeto, a produo e alogsticaProduo enxuta mais trabalho com menos recursosProduo enxuta mais trabalho com menos recursos

    5

  • Sistema de produo -pdefinio

    Um conjunto de pessoas equipamentos eUm conjunto de pessoas, equipamentos eprocedimentos organizados para realizar asoperaes de produo de uma empresa.

    Duas categorias:Instalaes a fbrica, os equipamentos

    instalados e a forma como esto organizados(layout da planta)(layout da planta)Sistemas de apoio produo o conjunto de

    procedimentos utilizados por uma empresa nogerenciamento da produo e na soluo de

    bl i l i dg p problemas tcnicos e logsticos na encomendade materiais, na movimentao de trabalho pelafbrica e na garantia que os produtos atenderoaos requisitos de qualidadeaos requisitos de qualidade

    6

  • O sistema de produo

    7

  • Instalaes do sistemaInstalaes do sistemade produo

    As instalaes incluem a fbrica, as mquinas eferramentas de produo, os equipamentospara tratamento de materiais os equipamentospara tratamento de materiais, os equipamentosde inspeo e os sistemas computadorizadosque controlam as operaes de produo Layout da planta a maneira como os

    i t fi i t i dy p

    equipamentos so fisicamente organizados nafbrica Sistemas de produo compostos por arranjoslgicos de equipamentos e trabalhadores nalgicos de equipamentos e trabalhadores nafbrica Linha de produo Uma nica mquina de produo e um nicoUma nica mquina de produo e um nicooperador responsvel

    8

  • Si t d d Sistemas de produo Trs categorias em termos da participao

    humana nos processos executados pelos sistemas de produo:

    1 Sistemas de trabalho manual um 1.Sistemas de trabalho manual um trabalhador executando uma ou mais tarefas

    sem a ajuda de ferramentas motorizadas, mas s vezes utilizando ferramentas manuais

    2.Sistemas trabalhador-mquina um trabalhador operando equipamento

    motorizado 3 Sistemas automatizados um processo 3.Sistemas automatizados um processo

    executado por uma mquina sem a participao direta de um trabalhador

    humano

    9

  • Sistema de trabalho Sistema de trabalho manual

    10

  • Sistema trabalhador-mquinamquina

    11

  • Sistema automatizado

    12

  • Sistemas de apoio produo

    Envolve um ciclo de atividades de processamento de informaes que consiste de quatro funes:1.Funes de negcios vendas e marketing, registro do pedido contabilidade de custos e registro do pedido, contabilidade de custos e

    cobrana ao cliente 2.Projeto do produto pesquisa e desenvolvimento,

    engenharia de projetos e oficina de prottipos 3 Planejamento da manufatura planejamento do 3.Planejamento da manufatura planejamento do

    processo, planejamento da produo, planejamento das necessidades de materiais

    (material requirements planning MRP), planejamento da capacidadeplanejamento da capacidade

    4.Controle da produo controle do cho da fbrica, controle do estoque, controle da

    qualidade

    13

  • O ciclo de processamento da i f i t d i informao em sistemas de apoio

    produo

    14

  • Automao em sistemasAutomao em sistemasde produo

    Duas categorias no sistema de produo: 1. Automao dos sistemas de produo da

    fbrica 2. Controle computadorizado dos sistemas de

    apoio produo As duas categorias se sobrepem, j que os As duas categorias se sobrepem, j que os

    sistemas de apoio produo so conectados aos sistemas de produo da

    fbrica Manufatura integrada por computador(computer-integrated manufacturing CIM)

    15

  • Manufatura integradaManufatura integradapor computador

    16

  • Sistemas de produo Sistemas de produo automatizados

    Exemplos: Mquinas-ferramenta automatizadas

    Li h d t f i Linhas de transferncia Sistemas de montagem automatizados

    Robs industriais que executam operaes de q p processamento ou montagem

    Sistemas para tratamento e armazenamento automticos de materiais que integram

    d d operaes de produoSistemas de inspeo automtica para controle

    de qualidade

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  • Sistemas de produo Sistemas de produo automatizados

    Trs tipos bsicos: 1. Automao rgida

    2 Automao programvel 2. Automao programvel 3. Automao flexvel

    18

  • A t id Automao rgida U i t d d l i Um sistema de produo no qual a sequncia

    das operaes deprocessamento (ou montagem) definida pela

    configurao doconfigurao doequipamento

    Algumas caractersticas: 1 Adequada para altas quantidades de 1.Adequada para altas quantidades de

    produo 2.Alto investimento inicial em equipamentos com

    engenharia personalizada3.Altas taxas de produo

    4.Relativamente inflexvel na acomodao de uma variedade de produtos

    19

  • Automao programvel Um sistema de produo projetado com a Um sistema de produo projetado com a capacidade de modificar a sequncia de

    operaes de modo a acomodar diferentes configuraes de produtos

    Algumas caractersticas: Alto investimento em equipamentos de

    propsito geral B i t d d d Baixas taxas de produo se comparada a

    automao rgida Flexibilidade para lidar com variaes e alteraes na configurao do produto alteraes na configurao do produto

    Mais adequado para a produo em lote A configurao fsica da mquina deve ser alterada e o sistema reprogramado entre p g

    trabalhos (lotes)20

  • A t fl l Automao flexvel Uma extenso da automao programvel na

    qual o sistema capaz de trocar de um trabalho para o prximo sem perda de tempo entre eles

    Al t ti Algumas caractersticas: Alto investimento em um sistema com

    engenharia personalizadaProduo contnua de um conjunto variado de

    produtos Taxas mdias de produo

    Flexibilidade para lidar com variaes no projeto do produto

    21

  • Variedade de produtos e quantidade p qde produo para trs tipos de

    automaoautomao

    22

  • Sistemas computadorizadosSistemas computadorizadosde apoio produo p p

    Objetivos da automao dos sistemas de apoio produo

    R d i l d f l Reduzir o volume de esforo manual e burocrtico nas etapas de projeto do produto, planejamento e controle da produo e nas

    funes de negcio da empresau es de egc o da e p esaIntegrar o projeto auxiliado por computador

    (computer-aided design CAD) e a manufatura auxiliada por computador (computer-aided

    manufacturing CAM) em CAD/CAM manufacturing CAM) em CAD/CAM A manufatura integrada por computador

    (computer-integrated manufacturing CIM) inclui CAD/CAM e as funes de negcio da / g

    empresa 23

  • R t Razes para a automao 1 Aumentar a produtividade no trabalho1. Aumentar a produtividade no trabalho

    2. Reduzir os custos do trabalho 3. Minimizar os efeitos da falta de

    trabalhadores trabalhadores 4. Reduzir ou eliminar as rotinas manuais e das

    tarefas administrativas 5. Aumentar a segurana do trabalhador 5 g

    6. Melhorar a qualidade do produto 7. Reduzir o tempo de produo

    8. Realizar processos que no podem ser 8. Realizar processos que no podem ser executados manualmente

    9. Evitar o alto custo da no automao

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  • Trabalho manual nosTrabalho manual nossistemas de produo Existe lugar para o trabalho manual nos

    sistemas de produo modernos? Resposta: SIMDois aspectos:

    1. Trabalho manual em operaes de fbrica p 2. Trabalho nos sistemas de apoio produo

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  • Trabalho manual nasTrabalho manual nasoperaes das fbricas

    A tendncia de longo prazo o uso cada vez maior de sistemas automatizados para substituir o trabalho manual

    Quando o trabalho manual justificado? Em alguns pases o valor da hora de trabalho muito baixo, de

    maneira que a automao no pode ser justificada A tarefa tecnologicamente muito difcil de ser automatizada a e a ec o og ca e e u o d c de se au o a ada

    O ciclo de vida do produto curtoO produto customizado exige a flexibilidade humana

    Para lidar com os altos e baixos da demanda Para reduzir o risco de falhas no produto p

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  • Trabalho nos sistemasTrabalho nos sistemasde apoio produo

    Engenheiros e tcnicos de projeto que trazem criatividade tarefa de realizar um projeto p jEngenheiros e tcnicos de produo que

    projetam os equipamentos e ferramentas de produo e planejam os mtodos e percursos

    de produode produoEngenheiros e tcnicos de Manuteno de

    equipamentosEngenheiros e tcnicos de Programao e Engenheiros e tcnicos de Programao e

    operao de computadores Profissionais das reas de Gerenciamento da

    fbrica

    27

  • Princpios e estratgiasPrincpios e estratgiasde automao

    1 O princpio USA 1. O princpio USA 2. Dez estratgias para automao e

    melhoria dos processos 3 Estratgia de migrao para a 3. Estratgia de migrao para a

    automao

    28

  • Princpio USA 1. Compreender o processo existente

    Anlise de entrada/sada Anlise da cadeia de valor Anlise da cadeia de valor

    Tcnicas grficas e modelos matemticos

    2 Simplificar o processo 2. Simplificar o processo Reduzir passos e movimentaes desnecessrias

    3 Automatizar o processo 3. Automatizar o processo Dez estratgias para automao e sistemas de

    produo Estratgia de migrao para a automao Estratgia de migrao para a automao

    29

  • Dez estratgias para automao e melhoria dos

    processos processos 1. Especializao das operaes

    2 Operaes combinadas 2. Operaes combinadas 3. Operaes simultneas

    4. Integrao das operaes 5 Aumento da flexibilidade 5. Aumento da flexibilidade

    6. Melhoria na armazenagem e manuseio de materiais 7. Inspeo on-line

    8. Otimizao e controle do processo p9. Controle das operaes de fbrica

    10. Manufatura integrada por computador

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  • Estratgia de migraopara a automao para

    integrao de novos produtos g p

    1. Fase 1 Produo manualClulas nicas tripuladas trabalhando independentemente Clulas nicas tripuladas trabalhando independentemente

    Vantagens: ferramentas que podem ser feitas rapidamente e a um baixo custo

    2 Fase 2 Produo automatizada2. Fase 2 Produo automatizadaClulas nicas automatizadas operando independentemente Na medida que a demanda cresce e a automao pode ser

    justificada

    3. Fase 3 Produo automatizada integrada Sistema automatizado multiestao com operaes em srie e

    transferncia automatizada das unidades de trabalho entre estaes estaes

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  • Estratgia de migraog gpara a automao

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  • Organizao da Disciplina

    1. Viso geral da produo 2. Automao e tecnologias de controle

    3. Tecnologia de identificao e tratamento de materiais

    4. Sistemas de produo5. Controle de qualidade em sistemas de

    produo p 6. Sistemas de apoio produo

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  • O i d Organizao das ApresentaesApresentaes

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  • VdeosVdeos PARTE I - TOYOTA Lean Manufacturing

    http://www.youtube.com/watch?v=c6KVeDbgRgU PARTE II - TOYOTA - Lean Manufacturing

    htt // t b / t h? 6 dVR9d PM http://www.youtube.com/watch?v=6vmdVR9dzPM&feature=relmfu

    Vdeo sobre as origens do Sistema Toyota de Vdeo sobre as origens do Sistema Toyota de Produo. O filme mostra a histria da Toyota desde os tempos da fabricao de teares at p os dias atuais. Autonomao, Just in Time, Poka Yoke, Desperdcios, e Kanban so

    l d b d d l dalguns dos temas abordados pelo vdeo.35

  • Vdeos

    Porsche 911 Ultimate Factories by

    Vdeos

    Porsche 911 Ultimate Factories by Factory: precision machine

    Technology automation and skill human O Porsche 911 um carro de luxo de 2 portas um cup Technology, automation and skill human labor

    http://www youtube com/watch?v=jL8m

    O Porsche 911 um carro de luxo de 2 portas, um cupesportivo manufaturado pela Porsche. Tem um designdiferenciado, motor traseiro e com suspenso traseiraindependente, O motor era refrigerado a ar at aintroduo do tipo 996 em 1998 Desde seu lanamento http://www.youtube.com/watch?v=jL8m

    uMYEVOQ&list=PL3DF644A591C756F3 Sugestes: parte1 (o carro) 2 (histria) 3

    introduo do tipo 996, em 1998. Desde seu lanamentono outono de 1963, ele sofreu uma evoluo contnua. Oconceito bsico mudou ao longo da sua evoluo. Aolongo de sua vida, o 911 tem sido modificado porequipes privadas e pela prpria fbrica para corridas,Sugestes: parte1 (o carro), 2 (histria), 3

    (o motor e seu transporte, 1:00-9:00), 4 (a linha, 1:00-5:00: leather), 5 (os ajustes)

    equipes privadas e pela prpria fbrica para corridas,ralis e outras formas de competio. Ele est entre oscarros mais bem sucedidos da histria.

    ) ( j )

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  • QuestionrioQuestionrioQuais as caractersticas mencionadas no incio Quais as caractersticas mencionadas no incio do captulo com as empresas de fabricao moderna devem lidar? Mencione quatro. O que um sistema de produo?Os sistemas de produo podem ser divididos

    d t i i M i em duas categorias ou nveis. Mencione e defina dois nveis.Quais so os sistemas de manufatura e como Quais so os sistemas de manufatura, e como eles se diferenciam dos sistemas de produo?

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  • QuestionrioQuestionrioSistemas de produo so divididos em trs categorias de acordo com a participao dos categorias, de acordo com a participao dos operadores. Mencione as trs categorias.Quais so as quatro funes includas no Quais so as quatro funes includas no mbito de sistemas de apoio produo?Trs tipos bsicos de automao so definidos no texto. O que a automao fixa e quais so algumas de suas caractersticas?O t l i O que automao programvel e quais so algumas de suas caractersticas?

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