Automação
Prof. Dr. Rogério Monteiro
Universidade São Judas Tadeu
Pós Graduação em Engenharia de Produção
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Automação da Manufatura
• Atividades Econômicas:
– Agropecuária
– Comércio / Serviços
– Industria:
• Extrativa (minerais e vegetais)
• Serviços Industriais (Eletricidade, Comunicações,
Transporte)
• Transformação:
– Indústria de Processamento
– Indústria de Manufatura
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Automação da Manufatura
• Indústria de Processamento:
– Caracterizam-se pelo processamento de matérias primas e/ou
insumos intermediários. Exemplos dessa indústria é:
Siderúrgicas, Metalúrgicas, Cimento, Vidro, Papel e Celulose,
Química, Farmacêutica, Açúcar e Álcool, Mineração, etc..
• Indústria de Manufatura:
– Caracterizam-se pelo processamento de insumos intermediários
visando a obtenção de produtos acabados. São tipicamente
identificadas com a produção de itens discretos: automóveis,
computadores, máquinas e componentes que fazem parte
desses produtos. Exemplos dessa indústria são: Mecânica,
Automobilística, Aeronáutica, Naval, Têxtil, etc..
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Automação da Manufatura
• Os Sistemas de Automação dividem-se em dois grandes
grupos:
– Controle de Processos: Refere-se à tecnologia que trata de
Sistemas Centralizados (Aplicação em minicomputadores) ou
Sistemas Distribuídos (Aplicação em microcomputadores)
destinados ao controle operacional de indústrias de processo
– Automação da Manufatura: Refere-se a tecnologia que tratam
de sistemas do controle destinados à automação operacional de
indústrias manufatureiras. Esse Grupo de tecnologia pode ser
dividido em Automação Rígida, Automação Programável e
Automação Flexível
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Automação da Manufatura
Automação Industrial
Controle de Processos
Automação da Manufatura
Indústrias de Processamento
Indústrias de Manufatura
•Siderurgia
•Metalurgia
•Cimento
•Vidro
•Papel
•Química
•Petroquímica
•Mecânica
•Automobilística
•Aeronáutica
•Naval
•Eletroeletrônica
•Eletromecânica
•Têxtil
•Mecânica Pesada
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Automação da Manufatura
• Refere-se à tecnologia relativa à aplicação de sistemas
mecânicos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos,
eletrônicos e sistemas computadorizados para operar e
controlar a produção
• Tem por objetivo a otimização de processos
produtivos para a obtenção de um melhor
aproveitamento das máquinas, atacando fatores que
comprometem a linha de produção.
• Busca obter maior rendimento e produtividade
• Exemplo: Gabaritos em tornos copiadores substituem
a decisão (mental) do homem de recuar as ferramentas
de corte durante uma operação de torneamento
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Tipos de Máquinas
Anexos de máquinas
Descrição
Máquinas que substituem o esforço
humano por esforço de máquina e
tipicamente executam de algumas a
muitas operações
Exemplos
Anexos para avanco de magazine;
Dispositivos para centralizacao e fixação
rápida para tornos; Alimentadores em tiras
para máquinas de estampar; Tremonhas
vibratórias com balanças que despejam
cargas de produtos químicos em contêineres
receptores
Máquinas de Controle
Máquinas com sistemas de controle que
Tornos; Tornos mecânicos verticais;
Numérico (NC)
lêem instruções e as convertem para
Máquinas de fabricação de pneus,
operações de máquinas
Máquinas de cura; Máquinas de tecelagem
Robôs
Manipuladores de uso geral,
Máquinas de Soldam; Pintam; Montam;
reprogramáveis, de múltiplas funções, que Inspecionam; Transportam e Armazenam
possuem algumas características
semelhantes às humanas
Inspeção automatizada
Máquinas automatizadas que executam
Verificações de circuitos eletrônicos;
do Controle de
parte ou todo o processo de inspeção
Verificações de funções ativadas por
Qualidade
computador; robôs de pesagem; Sistema de
Inspeção Flexível
Sistemas Automatizados Tecnologias usadas em aquisição
Sistema de código de barras; Contabilidade
de Identificação (AIS)
automática de dados de produtos para
de estoques; Entrada de dados para controle
entrada num computador
de chão de fábrica; Sistemas para ajustar
configurações de máquinas de produção.
Controles Automatizados Sistemas de computador que recebem
Sistema de controle para laminadores na
de Processo
dados sobre o processo de produção e
manufatura de pneus; Calandras no
enviam ajustes para as configurações do
processo de filme plástico; Unidades de
processo
destilação fracionada ( Craqueamento)em
refinarias de petróleo
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Automação da Manufatura
• Automação Rígida: São Sistemas em que a seqüência
do processo com a montagem é fixada pela
configuração do equipamento.
• Seqüência de operações simples
• Caracterizado por:
– alto investimento inicial em equipamentos
– altas taxas de produção
– relativa inflexibilidade em absorver mudanças de produção
• Justifica-se em produtos de altas taxas de demanda de
maneira que o alto investimento inicial pode ser
dividido por grande número de unidades.
• Exemplos: Linha de montagem e linha de transferência
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Automação da Manufatura
• Automação Programável: O equipamento é projetado com a
capacidade de mudar a seqüência de operações para adaptar-se
às diferentes configurações de produção.
• As seqüências de operações são controladas por programas
(instruções codificadas)
• Caracteriza-se por:
–
–
–
–
Alto investimento em equipamento de uso geral (não específico)
Baixa produção, quando comparado com a automação rígida
Flexibilidade para absorver mudanças na configuração da produção
Muito adequado para produção em lotes
• Utilizada para baixo e médio volume de produção
• O sistema precisa ser reprogramado a cada novo lote
• Exemplos: Máquinas ferramentas de Comando Numérico,
Robôs Industriais
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Automação da Manufatura
• Automação Flexível: Capaz de produzir uma variedade de
produtos com vantagem de não perder tempo nas trocas de um
produto para outro.
• O sistema é capaz de produzir várias combinações e seqüências
de produtos em vez de exigir que eles sejam feitos em lotes
• Caracteriza-se em:
–
–
–
–
Alto investimento
Produção contínua para uma variedade de tipos de produtos
Produção média
Flexibilidade para absorver variações de projetos do produto
• Diferencia-se da Automação programável em:
– Capacidade de mudança de programação sem perda de tempo de produção
– Capacidade de trocar a propagação física da máquina sem perda de tempo
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Sistema Flexível de Manufatura
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Esquema de Uma Rede de Comunicação
Sistema de Planejamento e
Programação da Produção
Unidade de Controle do Sistema
Flexível de Manufatura
Principal
Interface
Interface
Máquinas
CNC
Robôs
Industriais
Reserva
Interface
AGVs e
RGVs
Interface
Outros Atuadores
e Sensores
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Veículos Guiados
Automaticamente - AGV
AGV’s
Automatic Guided Vehicles
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Sistemas Automatizados de Armazenamento e Recuperação
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Sistemas Flexíveis de Manufatura
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Modelo Y de Integração da Manufatura
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Modelo Y de Integração da Manufatura
CAE - Engenharia Auxiliada por Computador
Consiste em empregar um sistema computacional para desenvolver e
auxiliar as especificações funcionais de produtos, peças componentes
e processos de fabricação.
CAD - Projeto auxiliado por Computador
É um sistema de computação empregado para a criação de desenhos,
listas de materiais, emissão de documentação técnica para auxílio na
fabricação, base de dados, simulação gráfica interativa, arquivo e
acesso de dados de processo de fabricação.
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Modelo Y de Integração da Manufatura
CAPP - Planejamento do Processo Auxiliado por Computador
Este sistema está encarregado de gerar o fluxo de produção agrupando os
diversos tipos de componentes em famílias, aproveitando as similaridades das
famílias. O sistema se encarrega de criar o roteiro de produção através de
procedimentos padrões de processo para cada família.
CAM - Manufatura Auxiliada por Computador
É um sistema que gera, transmite e controla a execução dos dados numéricos
que são emitidos para as máquinas ferramentas e robôs nas execuções de
tarefas de manufatura. Monitora a manipulação de componentes além de
realizar testes e inspeção de qualidade dos produtos manufaturados. Na
realidade estas tarefas são monitoradas por tecnologias distintas conforme
desmembradas a seguir:
CAP - Produção auxiliada por computador
CAT - Teste auxiliado por computador
CAQ - Qualidade auxiliada por computador
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Considerações Finais
• Foram apresentados diversos sistemas integrados de manufatura na gestão global e
nas estratégias adotadas por diferentes empresas.
• A integração global entre as diversas áreas e unidades distribuídas em diferentes
locais, contribuem para a uniformidade dos planejamentos operacionais, financeiros,
logísticos, etc.
• Dentre os fatores problemáticos na implantação dos sistemas integrados, tem-se:
– Custo elevado dos sistemas
– Tempo longo de implantação (em média 2 anos)
– Dificuldade de sinergia entre as várias áreas envolvidas
– Qualificação inadequada da mão de obra
• Os ganhos advindos dos sistemas integrados são bastante significativos justificando
os investimentos.
• Devido às transformações advindas da globalização dos mercados, as empresas
tendem a convergir para a adoção de sistemas integrados na sua gestão, buscando
ganhos de competitividade e um diferencial em relação à concorrência.
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