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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
PAULO FERNANDO GEHLEN
PADRONIZAÇÃO DE COMPONENTES EM UNIDADES HIDRÁULICAS UTILIZANDO
DFMA EM UMA EMPRESA DE PEQUENO PORTE DA ÁREA DE HIDRÁULICA
INDUSTRIAL
JOINVILLE – SC – BRASIL
2011
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS
PAULO FERNANDO GEHLEN
PADRONIZAÇÃO DE COMPONENTES EM UNIDADES HIDRÁULICAS UTILIZANDO
DFMA EM UMA EMPRESA DE PEQUENO PORTE DA ÁREA DE HIDRÁULICA
INDUSTRIAL
Trabalho de Graduação apresentado à
Universidade do Estado de Santa Catarina,
como requisito parcial para obtenção do título
de Engenheiro de Produção e Sistemas.
Orientador: Dr. Régis Kovacs Scalice
JOINVILLE – SC – BRASIL
2011
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PAULO FERNANDO GEHLEN
PADRONIZAÇÃO DE COMPONENTES EM UNIDADES HIDRÁULICAS UTILIZANDO
DFMA EM UMA EMPRESA DE PEQUENO PORTE DA ÁREA DE HIDRÁULICA
INDUSTRIAL
Trabalho de Graduação aprovado como requisito parcial para a obtenção do título de
Engenheiro do curso de Engenharia de Produção e Sistemas da Universidade do Estado de
Santa Catarina.
Banca Examinadora:
Orientador:
______________________________________
Dr. Régis Kovacs Scalice
Membro:
______________________________________
Ms. Leandro Zvirtes
Membro:
______________________________________
Dra. Danielle Bond
Joinville, 2011
4
Dedico este trabalho ás pessoas mais importantes na
minha vida e que sempre estarão ao meu lado, minha
família.
5
AGRADECIMENTOS
Agradeço a minha mãe Carmem e ao meu Pai Zaime por estarem sempre ao meu lado,
sendo por toda minha vida um abraço nos momentos difíceis e um sorriso nas horas de alegria e
por serem meus exemplos e minha vida.
Agradeço a minhas irmãs Priscila e Patrícia pelo apoio e por me incentivarem na busca
dos meus objetivos e dos meus sonhos.
Agradeço a Deus por me dar saúde, pelo sucesso e pelas conquistas que me permitiu
alcançar.
Agradeço algumas pessoas que passaram de colegas de turma para amigos pela vida
inteira, Thiago (Napo), Vico, Djefe, Nelson, Fábio, Nillo e Bruno.
Agradeço aos mestres do curso de Engenharia de Produção e Sistemas por todo o
conhecimento que me foi passado, que me tornarão um profissional de sucesso.
Ao meu orientador Régis pela atenção e apoio neste trabalho.
A Hidraultec, principalmente aos Srs. Tobias e Cláudio primeiramente pela oportunidade,
por acreditar e apoiarem o meu trabalho e permitirem a realização de muitos sonhos.
OBRIGADO!!
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“A imaginação é mais importante que o conhecimento”
(Albert Einstein)
“As pessoas não sabem o que querem, até mostrarmos a
elas.” (Steve Jobs)
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PAULO FERNANDO GEHLEN
PADROINIZAÇÃO DE COMPONENTES EM UNIDADES HIDRÁULICAS
UTILIZANDO DFMA EM UMA EMPRESA DE PEQUENO PORTE DA ÁREA DE
HIDRÁULICA INDUSTRIAL
RESUMO
Atualmente empresas competitivas são aquelas que produzem no menor tempo, com a maior
qualidade e com o custo mais baixo. Para alcançar esses objetivos existem muitas ferramentas
que podem ser utilizadas, entre elas o DFMA. É uma filosofia que utiliza diversas ferramentas
para fazer com que o produto tenha componentes padronizados, menor quantidade possível de
itens, auxilia na definição das matérias primas e processos de fabricação mais adequados,
assim como demonstra as maneiras mais indicadas para o processo de montagem. Esses
conceitos básicos devem ser aplicados tanto no desenvolvimento de um produto novo quanto
na melhoria de um que já esteja no portfólio de produtos da empresa. Dessa forma este estudo
visa a otimização de uma linha de produtos de uma empresa de pequeno porte da região de
Joinville, envolvendo seis modelos de unidades hidráulicas (UH) da linha de misturadores de
concreto. Essas UH's possuem a mesma função básica, porém o processo produtivo e os
componentes básicos são diferentes e isso exige que a empresa mantenha em estoque uma
grande quantidade de itens para a produção de todos os modelos, em um prazo curto. Quando
algum problema ocorre como com a falta matéria de prima ou durante processo produtivo os
produtos acabam sendo entregue com atraso. Diante dessa situação os produtos foram
desmontados virtualmente, seus componentes foram analisados para que fossem padronizados
ou modificados facilitando o processo produtivo. Outro ponto explorado foi a eliminação de
itens considerados desnecessários, resultando na redução a quantidade de itens mantidos em
estoque, após isso o processo de montagem foi estudado na afim de que, através de algumas
melhorias, como a utilização de montagens com peças servindo de base e divisão do produto
em sub montagens que podem ser compartilhadas com todos os modelos de UH, o processo
ganhasse agilidade. As melhorias foram então sugeridas pela equipe de engenharia através de
Brainstorming e do método da galeria. As melhores ideias foram então aplicadas e resultaram
na redução do número de componentes no estoque, facilitação do controle dos itens e redução
do lead time de montagem.
PALAVRAS-CHAVE: Padronização, DFMA, Otimização.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Redução do Número de Componentes na Montagem.............................................16
Figura 2 – “Montagem Por Cima”............................................................................................17
Figura 3 – Peça Soldada x Peça Dobrada.................................................................................18
Figura 4 – Unidade Hidráulica..................................................................................................26
Figura 5 – Modelos UH’s Misturadores...................................................................................27
Figura 6 – Características UH’s Misturadores..........................................................................30
Figura 7 – Modificação no Layout de Furação do Reservatório...............................................34
Figura 8 – Flange Fixação SAE-A 2.........................................................................................34
Figura 9 – Módulo Conjunto Motor Bomba.............................................................................35
Figura 10 – Comparação Esquemas Hidráulicos 10240 com 9950..........................................36
Figura 11 – Modificação Profundidade Furos de Fixação........................................................37
Figura 12 – Montagem Ideal Para UH’s Misturadores.............................................................38
Figura 13 – Sub Montagens......................................................................................................39
Figura 14 – Explosão Montagens..............................................................................................39
Figura 15 – Montagem Unidirecional UH’s.............................................................................40
Figura 16 – Montagem dos Produtos Finais.............................................................................41
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Lista de Componentes em Estoque para UH’s Misturadores..................................28
Tabela 2 – Parte da BOM List Integrada..................................................................................32
Tabela 3 – Check-List DFMA..................................................................................................42
Tabela 4 – Lista de Componentes em Estoque UH’s Misturadores Atualizadas......................43
Tabela 5 – Lead Time de Montagem UH’s Misturadores........................................................45
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LISTA DE ABREVIATURAS
DFM
Design For Manufacture
DFA
Design For Assembly
DFMA Design For Manufacture and Assembly
UH
Unidade de Força Hidráulica
BOM
Bill of Materials
PÇS
Peças
GM
General Motors
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 12
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................................................................... 14
2.1 DFMA ................................................................................................................................ 14
2.1.1 DFA ................................................................................................................................. 15
2.1.2 DFM ................................................................................................................................ 17
2.1.3 Projeto Modular............................................................................................................... 19
2.1.3 Relação Dos Fatores Produtivos Com Os Custos Do Produto ........................................ 20
2.2 BRAINSTORMING........................................................................................................... 21
2.3 MÉTODO DA GALERIA ................................................................................................. 22
3 METODOLOGIA ............................................................................................................... 23
3.1 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA .................................................................................. 23
3.2 ETAPAS DA PESQUISA .................................................................................................. 23
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 25
4.1 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA .................................................................................. 25
4.2 UNIDADE DE FORÇA HIDRÁULICA ........................................................................... 26
4.3 SITUAÇÃO ATUAL ......................................................................................................... 27
4.4 PROPOSTA DE MELHORIA ........................................................................................... 30
4.4.1 Definição das Funções .................................................................................................... 31
4.4.2 Bill Of Materials Integrada ............................................................................................. 31
4.4.3 Modificações nos Projetos .............................................................................................. 33
4.4.4 Projeto de Montagem ...................................................................................................... 38
4.5 RSULTADOS OBTIDOS .................................................................................................. 40
CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................ 46
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 48
APENDICES ........................................................................................................................... 51
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1 INTRODUÇÃO
Atualmente empresas competitivas são aquelas que produzem no menor tempo, com a
maior qualidade e com o custo mais baixo. Para alcançar esses fatores o produto precisa ter
componentes padronizados e de fácil fabricação e que tenha uma montagem simples e rápida.
O Design For Manufacture and Assembly (DFMA) é uma filosofia que utiliza diversas
ferramentas e técnicas para otimizar a fabricação e a montagem de componentes e produtos. O
Design For Manufacture (DFM) analisa a melhor forma de fabricar os componentes que
formarão o produto, já o Design For Assembly (DFA) procura a melhor forma de montar o
produto no menor tempo e com o menor custo.
Segundo Boothroyd e Dewhurst (1988) “a chave para o sucesso da aplicação de DFM
é a simplificação da manufatura do produto. Enquanto que as técnicas de DFA primeiramente
objetivam a simplificação da forma do produto, assim os custos com a montagem são
reduzidos”.
O DFMA pode ser utilizado no projeto preliminar do produto ou com o produto em
manufatura, no presente projeto os produtos já são fabricados e as técnicas serão utilizadas
para revisão dos mesmos.
Atualmente os produtos da linha de misturadores de concreto fabricados pela empresa
são os que exigem a revisão e modificação do projeto, ao todo são 6 produtos que executam a
mesma função mas possuem poucos componentes em comum. Essa falta de padronização faz
com que a empresa tenha uma grande quantidade de itens em estoque, sendo que cada um dos
produtos possui procedimentos diferentes de montagem. Muitas vezes itens acabam faltando
gerando atraso na entrega e a falta de um procedimento de montagem faz com que os
produtos tenham qualidade abaixo da desejada.
Com a implantação do projeto, pretende-se tornar os produtos modulares e com
componentes padronizados, reduzindo assim o número de itens facilitando o controle e
evitando a falta dos mesmos. Deseja-se também criar procedimentos padronizados para
montagem, utilizando uma montagem empilhada e mantendo em estoque os módulos prémontados, com isso pretende-se reduzir lead time de fabricação dos produtos. Espera-se que o
projeto conscientize a direção e colaboradores da empresa quanto à importância da
13
padronização e os benefícios que ela trás. Para alcançar o resultado alguns objetivos
específicos foram traçados:

Análise da comunalidade dos componentes;

Avaliação quanto à necessidade dos itens;

Eliminar parafusos, porcas e arruelas;

Padronizar parafusos porcas e arruelas;

Modificação nos blocos hidráulicos e reservatório para que se tornem itens
comuns nos produtos;

Comparação do projeto antes e depois.
A grande concorrência que a empresa vem sofrendo hoje em dia não permite que
certas falhas sejam cometidas como, atraso na entrega, produtos abaixo da qualidade desejada
pelo cliente. Tais falhas fazem com que os clientes procurem outros fornecedores que
atendam a suas necessidades. A aplicação do projeto irá padronizar o produto, com isso o
número de itens será reduzido facilitando o controle e evitando que falte, o valor “parado” de
componentes também será diminuído, pois teremos menos itens estocados. A padronização
também facilitará a montagem assim a qualidade do produto aumentará e o tempo para sua
produção será menor.
Analisando grandes e bem sucedidas organizações vê-se que elas sempre utilizam
métodos e pesquisas para melhorar seus processos e produtos, portanto empresas que estão
crescendo precisam seguir esses exemplos e investir na pesquisa e desenvolvimento para
alcançar o sucesso.
O projeto em questão será apresentado em cinco capítulos. O primeiro capítulo terá a
introdução do estudo, com uma breve apresentação sobre tema, definição do problema, os
objetivos geral e específicos da pesquisa.
O segundo capítulo apresentada a fundamentação teórica das ferramentas e dos
conceitos utilizados durante a execução do projeto.
No terceiro capítulo será apresentada a metodologia utilizada durante a realização do
projeto.
O quarto capítulo terá uma breve apresentação da empresa e dos produtos que foram
estudados, as propostas de melhorias na fabricação e na montagem dos mesmos, avaliação do
projeto final e as melhorias que tais mudanças proporcionarão.
Por fim o quinto capítulo expõe as conclusões finais a respeito do projeto.
14
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Com a intenção de apresentar com maior profundidade o projeto, foram escolhidos e
comentados os assuntos que servem de base para o desenvolvimento do mesmo. Os temas
analisados serão:

DFMA
o DFA
o DFM
o Projeto Modular
o Relação dos Fatores Produtivos Com os Custos do Produto

BRAINSTORMING

MÉTODO DA GALERIA
2.1 DFMA
DFMA é uma filosofia que utiliza várias ferramentas, conceitos e métodos para
otimizar a fabricação de componentes e/ou facilitar a montagem de produtos. Para Oliveira et
al. (2006) DFMA visa utilizar melhor os processos, obtendo simplificação na fabricação e
montagem e redução de custos.
Conforme Boothroy, Dewhurst e Knight (2002) o termo DFM significa o projeto para
facilitar a fabricação do conjunto de componentes que irão formar a montagem já DFA
significa o projeto para facilitar a montagem, assim DFMA é uma combinação de DFM com
DFA.
Para demonstrar a sua importância Boothroy, Dewhurst e Knight (2002) afirmam que
a General Motors (GM) utiliza DFM/DFA como principal condutor da qualidade e redução de
custo:

Tem impacto em todos os sistemas do veículo;

Parte integral no treinamento de engenharia e de funcionários de fabricação;

Fornece conhecimento para pessoas e organizações;

Fornece melhorias técnicas para o produto e processo;
15

Não é uma opção é um requisito.
Algumas regras básicas para obter o melhor desempenho com DFMA segundo Horta e
Rozenfeld (2006) são:

Projetar para um número mínimo de componentes;

Projetar componentes para serem multifuncionais;

Utilizar componentes e processos padronizados;

Desenvolver uma abordagem de projeto Modular;

Utilizar uma montagem empilhada/Unidirecional;

Facilitar alinhamento e inserção de todos os componentes;

Eliminar parafusos, molas, roldanas, chicotes de fios;

Eliminar ajustes;

Procurar padronizar materiais, acabamentos e componentes;

Ter sempre em mente as possibilidades de automação;

Utilizar e promover o trabalho em equipe.
Observa-se nos projetos inicialmente existe uma quantidade excessiva de
componentes, Oliveira et al. (2006) afirma que além da redução da quantidade de
componentes, durante as análises de DFMA deve-se considerar também fatores como:
transporte, componentes multifuncionais e padronizados, conceitos similares entre outros
produtos, detalhes para facilitar orientação e posicionamento do componente através do tato,
reduzir ajustes, sua obtenção e manuseios.
2.1.1 DFA
DFA é a parte responsável pelo projeto de montagem do produto. Para Back et al.
(2008) montagem é um conjunto de operações que são realizadas durante e após o processo de
fabricação, onde peças ou conjuntos de peças são envolvidas para obtenção do produto final.
Compreende-se por montagem a união, com todos os trabalhos auxiliares necessários,
durante e após a produção do componente, assim como no canteiro de obras (PAHL et al.
2005)
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Boothroyd (1992) diz que o DFA deve ser considerado em todas as etapas do projeto,
quando a equipe de projetos está desenvolvendo as alternativas de solução deve considerar
seriamente a facilidade de montagem do produto ou subconjunto durante a produção.
Como comentado a utilização do DFA pretende fazer com que a montagem seja
facilitada, Back, Ogliario, Dias e C. da Silva (2008) consideram alguns princípios gerais para
isso:

Reduzir o custo de montagem, minimizando o número de peças;

Facilitar o armazenamento ou empilhamento de peças em preparação para montagem;

Facilitar a manipulação dos componentes;

Facilitar a inserção e a fixação dos componentes;

Prever controle de posicionamento final da montagem.
Em alguns casos o projeto possui peças redundantes e aplicando a ideia de reduzir o
número de componentes esses itens podem ser identificados e eliminados, como mostra a
Figura 1, onde a) é a situação inicial e b) depois da melhoria eliminando os pinos e a arruela.
Figura 1 – Redução do número de componentes na montagem.
Fonte: Boothroyd (1991)
Back, Ogliario, Dias e C. da Silva (2008) afirmam que uma estrutura adequada de
montagem pode ser alcançada pela decomposição, diminuição, padronização e simplificação
das operações de montagem e para isso algumas diretrizes devem ser seguidas:

Subdivisão em conjuntos de construção a fim de possibilitar etapas de montagem com
pré-montagem e montagem final.

Subdivisão em conjuntos de montagem independentes a fim de permitir montagem
paralela.
17

Evitar ajustes no curso de uma montagem.
Barbosa (2007) cita que se deve submontar componentes antes de sua montagem final,
simplificando o processo de fabricação, aumenta a flexibilidade da produção, aumentando a
qualidade e confiabilidade do produto.
Na Figura 2 pode ser verificada uma das regras que visam maximizar a facilidade na
montagem, a “montagem por cima”, fazendo com que a montagem seja feita em uma única
direção.
Figura 2 – “Montagem por cima”
Fonte: Boothroyd, Dewhurst, Knight (2002)
2.1.2 DFM
DFM é a parte responsável pelo projeto de manufatura do produto. As ferramentas do
DFM são baseadas em produtos específicos e na medida do desempenho de interesse e são
18
utilizados nas fases de desenvolvimento do produto que tem o maior impacto na performance.
(Herrmann et al. 2004).
Canciglieri Jr, Kovalchuck, e Batocchio (2009) falam que DFM é uma ferramenta que
ajuda no processo de desenvolvimento para atender as necessidades do chão de fábrica, e tal
ferramenta pode ajudar na análise de fatores complexos no processo de fabricação resultando
em vantagens como a redução do número de peças.
Back et al. (2008) fala que o projeto para manufatura é uma sistemática onde se
procura desenvolver o conjunto de componentes do produto, de maneira que simplifique a
fabricação com o menor custo.
Em sua obra Bralla (1999) mostra uma série de princípios que se seguidos podem
resultar no desenvolvimento de um produto de baixo custo: simplicidade, materiais e
componentes padronizados, projeto padronizado do próprio produto, liberar tolerâncias, uso
de materiais que tenham melhor processamento, trabalho em conjunto com a manufatura,
evitar operações secundárias e projetar para o nível de produção desejado.
A aplicação do DFM em um projeto geral, sem a definição de um processo, deve,
segundo Sanchéz R. e Cortés R. (2005), levar em conta alguns elementos:

Estimar o Custo de Fabricação;

Reduzir o Custo dos Componentes;

Reduzir o Custo das montagens;

Reduzir o Custo de Produção;

Considerar o impacto das decisões DFM sobre outros fatores.
Utilizando regras básicas do DFM pode-se otimizar um produto ou componente, como
afirma Dewhurst na obra de Geng (2004), citando um exemplo que pode ser visto na Figura 3,
fabricação de um componente com 2 peças soldadas e depois uma peça dobrada.
Figura 3: Peça soldada x Peça dobrada
Fonte: Geng (2004)
Para Bralla (1999) um projeto otimizado deve seguir algumas regras gerais:
19

Simplificar o projeto reduzindo o número de componentes necessários;

Projetar para um baixo custo de mão de obra quando possível;

Evitar informações generalizadas que dificultem o entendimento por parte da
manufatura;

Dimensionamento deve ser feito sobre superfícies ou pontos específicos e não em
pontos no espaço;

Dimensões devem estar sempre de uma linha de referência;

Projetar com o menor peso possível;

Não projetar componentes que necessitem de ferramentas especiais;

Evitar cantos vivos;

Projetar para que o componente receba o maior número de operações possível sem ser
movimentado;

Utilizar sempre que possível peças fundidas;
2.1.3 Projeto Modular
Valeri, Paranaguá e Rozenfeld (1999) dizem que projeto modular são produtos ou
sistemas que executam suas funções através da combinação de diferentes módulos. Silva
(2006), comenta que modularidade é uma estratégia usada para construir produtos mais
complexos a partir de subsistemas, que são desenvolvidos individualmente mas que possuem
funcionamento integrado e que a combinação dos subsistemas gera a produção de diferentes
produtos.
Uma das grandes vantagens desse tipo de estratégia de projeto segundo Miguel, Netto
e Marioka (2009) é que geralmente quando é necessário uma modificação no projeto de um
dos módulos isso não interfere no demais módulos evitando a necessidade de uma revisão
total do projeto, Valeri, Paranaguá e Rozenfeld (1999) comentam também que com a
modularidade é possível que se tenha uma gama variada de produtos e devido a
independência dos módulos aumenta-se a intensidade de inovações do projeto.
Quando as funções de cada subsistema é identificado são também definidos os
elementos de interface, esse tipo de modularidade é conhecido como modularidade de produto
(MIGUEL, NETTO E MARIOKA, 2009).
20
Valeri, Paranaguá e Rozenfeld (1999) citam um exemplo da importância da
modularidade para indústria.
“Com a modularidade a Kodak nos anos 90 venceu a concorrência com a Fuji
e aumentou sua participação no mercado. A Kodak desenvolveu diferentes
modelos de uma mesma plataforma em comum. Entre 1989 e 1990, a empresa
reprojetou seus produtos de modo que compartilhassem módulos e processos de
produção em comum, que resultou em reduzido tempo de desenvolvimento de
produto e baixos custos.[...] “
2.1.4 Relação Dos Fatores Produtivos Com Os Custos Do Produto
A análise do produto para melhorar sua fabricação tem sempre como objetivo
principal a redução de custos e o aumento da produtividade.
Conforme Bralla (1999), engenheiros ao analisar métodos para produção de um
produto são confrontados com custos variáveis relacionados com materiais, processos,
ferramentas etc., a relação entre essas variáveis deve ser verificada detalhadamente para
avaliar adequadamente o seu impacto sobre os custos da produção do item.
Boothroyd (1992) afirma que para a fabricação de um produto a empresa deve levar
em conta muitos fatores que afetam a escolha do método de montagem, quando essa análise
leva a facilitar o processo de montagem o potencial para redução de custos e melhorar a
produtividade é muito maior.
O projetista ou desenvolvedor tem influência decisiva na avaliação dos fatores que
afetam a fabricação do produto segundo Pahl et al. (2005), eles citam ainda os fatores mais
importantes como:

Relação projeto – produção – projetar produtos considerando a sua produção
utilizando as regras básicas “simplicidade” e “clareza” e também o emprego das
normas comuns e das normas internas da empresa.

Estrutura da construção apropriada à produção – dividir a estrutura de um produto ou
artefato em subconjuntos de produção e componentes.

Configuração de peças brutas considerando a produção – adotar forma, dimensões,
acabamento, ajustes e tolerâncias de acordo com a capacidade da produção.
21

Seleção adequada à produção, de materiais e semiacabados – selecionar materiais que
sejam adequados ao processo produtivo.

Utilização de peças padronizadas e compras de terceiros – utilizar componentes que
não precisem ser produzidos para um só pedido ou produto e que possam ser
adquiridos de terceiros no mercado.

Documentação considerando a produção – detalhar os projetos com o maior número
de informações possível, porém evitando informações desnecessárias a produção.
2.2 BRAINSTORMING
Um dos métodos utilizados para buscar ideias de melhoria foi o brainstorming. O
método foi criado por Alex Osborn e suas regras originais estão no livro “Applied
Imangination: Principals and Procedures of Creative Thinking” (1953).
Pahl et al. (2005) diz que este método objetiva criar ideias imparciais em um grupo e
que essas poderão levar os outros integrantes do grupo a terem novas ideias e assim chegar
em uma solução cada vez melhor.
Guimarães (2005) afirma que o método é uma “proposta de resolução de problemas”,
onde os integrantes comunicam qualquer ideia que venha em sua mente sem medo de ser
reprimido e pode ser aplicada em qualquer fase do desenvolvimento de um projeto
Para Bomfim (1984) e Pahl et al (2005) existem algumas regras que devem ser
seguidas:

É proibido criticar;

“Livre Pensar”, os membros podem desenvolver ideias e pensamentos como quiser;

O maior número de ideias possível deve ser expressa;

A ideia é do grupo e não de uma pessoa, cada membro pode “pegar” uma ideia de
outro e desenvolve-la.
22
2.3 MÉTODO DA GALERIA
É um método de busca de solução desenvolvido por Hellfritz (1978), Pahl et al.(2005)
e Carvalho (2009) afirma que é um método que tem a combinação do trabalho individual e do
trabalho em equipe, é apropriado para problemas de configuração pois permite que as
sugestões de solução sejam expressas na forma de esboços. O método possui algumas etapas:

Apresentação do problema;

Formação de ideias de solução preliminares com ajuda de esboços;

Exposição das ideias a todos os membros do grupo, para que possam ser discutidas e
melhoradas;

As ideias escolhidas na etapa anterior são desenvolvidas pelos membros do grupo;

Por as propostas são revistas e complementadas se necessário e as que parecerem mais
promissoras são escolhidas.
Para Pahl et al. (2005) o método se destaca por proporcionar um trabalho intuitivo em
equipe, intercâmbio eficaz de ideias, devido aos esboços, permite identificar as contribuições
individuais e a documentação gerada é fácil de classificar e avaliar.
23
3 METODOLOGIA
Este capítulo mostra como a pesquisa foi desenvolvida e a metodologia utilizada, de
maneira que se possam entender melhor os passos que nortearam o pesquisador e o levaram as
conclusões a respeito do problema levantado.
3.1 CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA
Como critérios de classificação considerando os objetivos essa pesquisa é classificada
como Pesquisa-ação. Como afirma Gil (1991) esse tipo de classificação se caracteriza por
contar com o interesse coletivo na resolução de um problema ou suprimento de uma
necessidade e também quando tem o envolvimento participativo ou cooperativo dos
pesquisadores e demais participantes no trabalho de pesquisa (THIOLLENT, 1986, p.14),
complementa:
“Pesquisa-ação é um tipo de pesquisa social com base empírica que é
concebida e realizada em estreita associação com uma ação ou com a resolução
de um problema coletivo e no qual os pesquisadores e os participantes
representativos da situação ou problema estão envolvidos de modo cooperativo
ou participativo.”
3.2 ETAPAS DA PESQUISA
Uma das atividades do departamento de engenharia da empresa pesquisada é a
melhoria nos produtos e processos, foi então escolhido a linha de produtos que tem maior
importância quanto ao volume de fabricação e faturamento mensal para aplicação de um
método diferenciado para melhoria.
Iniciou-se uma pesquisa bibliográfica com os principais autores que tratam dos temas
DFMA, DFM e DFA, Boothroyd e Bralla, para estruturar as etapas que deveriam ser seguidas
para a identificação de falhas e para aplicar as melhorias necessárias.
Após a pesquisa foi definido que os produtos deveriam incialmente ser desmontados
virtualmente, isto é, os projetos em CAD 3D dos produtos seriam explodidos em CAD. Após
24
essa explosão os componentes foram identificados e uma lista de materiais diferenciada foi
criada com todos os componentes de todos os produtos.
As funções de cada componente foram identificadas e iniciou o processo de análise em
busca de padronização, comunalidade, otimização de processos produtivos. Foram sugeridas
então várias melhorias, através de brainstorming e método da galeria, que posteriormente
foram analisadas quanto a sua viabilidade, respeitando os requisitos do cliente e suas funções.
Com as melhorias feitas foi então analisado o processo de montagem dos produtos,
objetivando a otimização e redução do lead time.
Por fim foram comparados os produtos antes e depois e verificado as melhorias
alcançadas com as ações que foram tomadas.
O procedimento foi então dividido em passos e padronizado para que possa ser
utilizado e aplicado nos demais produtos fabricados pela empresa.
25
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
No decorrer deste capítulo serão apresentadas as soluções encontradas para a
padronização de uma linha de produtos da empresa pesquisada e como elas foram definidas,
assim como os resultados obtidos com a melhoria.
4.1 APRESENTAÇÃO DA EMPRESA
Os produtos estudados são fabricados por uma empresa sediada em Joinville, Santa
Catarina. Fundada como Micro e Pequena Empresa em dezembro de 2001, atuava
principalmente na área de serviços, prestando assistência técnica para máquinas e
equipamentos óleo hidráulicos, buscando um atendimento diferenciado às principais empresas
industriais instaladas na região de Joinville, um pólo metal mecânico de injeção de plástico,
fundição, metalurgia e na fabricação de ferramental e matrizes da região sul do Brasil. Em
2008 a empresa mudou o foco de atuação de manutenção para venda de equipamentos
hidráulicos, passou então a fabricar atuadores hidráulicos lineares e unidades hidráulicas,
esses 2 produtos representam hoje o maior faturamento da empresa. Após uma decisão
estratégica a empresa retirou a linha de pneumática do seu portfólio de produtos vendidos.
Está situada às margens da BR101, em um prédio próprio, com capacidade instalada
para produção de atuadores desde Ø25mm até Ø250mm, unidades hidráulicas desde 10L até
500L, assistência e manutenção de equipamentos hidráulicos, usinagem própria, ferramentas,
dispositivos e bancadas para teste de bombas, válvulas, motores e cilindros hidráulicos.
A empresa possui uma Política de Qualidade definida como uma “Empresa voltada
para a venda, desenvolvimento e manutenção da linha hidráulica. Trabalhando em parceria
com marcas conceituadas em qualidade e tecnologia, isto significa que o cliente você pode ter
total credibilidade em nossos produtos e serviços, sabendo que iremos atendê-lo plenamente”.
Tem como missão “Apresentar soluções em hidráulica, com compromisso constante
de proporcionar satisfação aos nossos clientes, por meio do fornecimento de produtos e
serviços de qualidade e atendimento eficaz, em harmonia com os interesses dos sócios,
colaboradores, fornecedores e comunidade”.
26
A visão da empresa está definida como “Superar os padrões de satisfação de nossos
clientes para assim obtermos o reconhecimento na prestação de serviços e produtos para
sistemas hidráulicos e pneumáticos, nos destacando como a melhor empresa deste segmento
no mercado”.
4.2 UNIDADE DE FORÇA HIDRÁULICA
Neste projeto será enfocada a melhoria do projeto de unidades de força hidráulicas
(UH’s). UH’s são equipamentos responsáveis por fornecer uma vazão de óleo sob uma
pressão pré-definida, são compostas pelo reservatório e acessórios, conjunto motor-bomba,
bloco ou blocos de comando elétrico ou manual, conforme Figura 4.
Figura 4 – Unidade Hidráulica
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
A empresa estudada tem experiência tanto na manutenção quanto na fabricação de
UH’s e atualmente a fabricação delas representa o maior faturamento da empresa.
Inicialmente todos os projetos eram especiais e após começar a focar em clientes fabricantes
de máquinas alguns projetos começaram a se repetir até virarem “produtos de linha”. Este
estudo é focado em produtos que fazem parte desse grupo, daí a importância em padronizá-los
e melhorar seu processo de montagem.
27
4.3 SITUAÇÃO ATUAL
Dentro dos considerados “produtos de linha” pela empresa pesquisada estão as UH’s
para misturadores de concreto, que são vendidas a um cliente da região norte do estado de
Santa Catarina. Em quantidade de UH’s são as que representam o maior volume de vendas.
A linha de UH’s para misturadores possui 6 modelos:

10240 – UH para 1 comporta com acionamento manual;

10250 – UH para 2 comportas com acionamento manual de 1 das comportas;

10300 – UH para 3 comportas com acionamento manual de 1 das comportas.

9950 – UH para 1 comporta sem acionamento manual;

9960 – UH para 2 comportas sem acionamento manual;

9970 – UH para 3 comportas sem acionamento manual;
A figura 5 mostra os 6 modelos.
Figura 5 – Modelos UH’s Misturadores
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
Em média são vendidas 10 unidades por mês entre todos os modelos não existindo
predominância na produção de um modelo ou outro.
Por acordo estabelecido, a empresa deve manter em estoque material necessário para
produção de 5 unidades, de qualquer modelo. A Tabela 1 mostra a quantidade necessária
de cada componente para atender a exigência do cliente.
28
Tabela 1 – Lista de Componentes em estoque para UH’s Misturadores.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
Item
Parafuso Sextavado M6x1,0x30
Arruela M6
Porca M6x1,0 - Auto-Travante
Parafuso de cabeça fendida M5x0,8x20
Parafuso Sextavado M8x1,25x20
Parafuso Allen M10x1,4x25
Parafuso Sextavado M10x1,5x45
Arruela M10
Porca M10x1,5 - Auto Travante
Parafuso Allen M5x0,8x45 - Meia Rosca
Barra roscada Inox M5x0,8x110
Porca M5x0,8 Especial POM05E
Reservatório 30L RE030.9880 - Furação 9950
Reservatório 30L RE030.9880 - Furação 10240
Chapa Aço 1008 20x2x2000
Filtro de Ar BE-761
Visor de Nível LN40-TB
Motor Elétrico 3CV IV Pólos B5D
Flange Ligação PL200/3/1
Acoplamento RM46 Usinado
Bomba Engr. 11.101.004.009
Filtro Sucção S-14
Bloco Manifold BH-9950
Bloco Manifold BH-9960
Bloco Manifold BH-9970
Bloco Manifold BH-10240
Bloco Manifold BH-10250
Bloco Manifold BH-10300
Direcional DCV03-2H51/02400-E1 (Ventagem)
Direcional DCV03-3Y11/02400-E1
Direcional DCV03-3H11/02400-E1
Retenção Modular 2RJV1-06-CS
Reguladora de Pressão 504082
Conector DIN 43650 c/ Led e Supressor
Isoladora FT290-14
Manômetro Vertical DN63 - 0-315bar - 1/4"NPT
Bujão com Sextavado interno 1/8"NPT
Bujão com Sextavado interno 1/4"NPT
Bujão Galvanizado 1/2"NPT
Bujão Sextavado Interno 3/8"BSP
Meia Luva Aço 1/2" NPT
Adapt. Reto 1/2"NPT x JIC10
UMA 1/2"NPT x Tubo 12
Qtd
50
50
50
15
15
10
20
20
20
20
60
60
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
15
5
15
5
35
15
5
40
5
5
10
5
10
5
29
Tabela 1 – Lista de Componentes em estoque para UH’s Misturadores. (Continuação)
44
45
46
47
Cotovelo MF 1/2"NPT Galvanizada
Curva MM 1/2"NPT Galvanizada
Tubo Aço Inoxidável 304/316 Ø 12
Mangueira 100R2, 3/8", terminais retos giratórios JIC10 x 400mm
5
5
750mm
5
Fonte: Base de dados da Empresa pesquisada, 2011.
Um problema que ocorre é no momento da montagem faltar um ou mais componentes,
para resolver o problema, o setor compras dispara pedidos urgentes e por isso não consegue
negociar preços melhores e muitas vezes paga mais caro para que o produto chegue mais
rápido.
Os componentes mais críticos são os que têm o maior prazo de entrega pelo
fornecedor, ou seja os reservatórios e os blocos hidráulicos.
As UH’s são definidas de acordo com algumas características:

Volume do reservatório;

Potência;

Vazão;

Acionamento.
Através dessas características os módulos foram definidos:

Módulo Reservatório;

Módulo Conjunto Motor-Bomba;

Módulo Bloco Hidráulico;

Módulo Bomba Manual.
A figura 6 mostra as montagens existentes atualmente. Cada cor representa a variação
dos módulos. Como pode ser visto existem dois grupos, UH’s com e sem bomba manual,
para isso existem dois processos de montagens, não padronizados. Essa falta de
padronização reduz a qualidade do produto, pois o montador faz a montagem de acordo
com a sua vontade e não existe uma repetibilidade no processo.
30
Figura 6 – Característica UH’s Misturadores
Fonte: Primária, 2011
4.4 PROPOSTA DE MELHORIA
Visando a melhoria no produto quanto a eliminação de atrasos na entrega, redução do
custo de materiais em estoque, melhoria na qualidade do produto final e padronização do
processo de montagem, a equipe de engenharia se reuniu e iniciou uma análise do produto
visando a sua modificação.
31
4.4.1 Definição das Funções
Inicialmente foram definidas as funções de cada módulo, considerando as
características principais exigidas pelo cliente e necessárias tecnicamente para a
funcionalidade dos produtos.

Módulo Reservatório:
o Armazenar 30L de óleo;
o Permitir a visualização do nível;
o Permitir a visualização da temperatura do óleo;
o Permitir entrada de ar;
o Permitir enchimento;
o Servir de base para montagem dos componentes;

Módulo Conjunto Motor Bomba:
o Fornecer uma vazão de óleo correspondente a 7 lpm, a uma pressão de
140 kgf/cm³;
o Filtragem do óleo;

Módulo Bloco Hidráulico:
o Direcionar o óleo;
o Ter interface para conexão dos atuadores (3/8” BSP)

1, 2 ou 3 atuadores;
o Ter interface para conexão com a bomba hidráulica (1/2” BSP)
o Ter interface para ligação da bomba manual;
o Permitir alívio da pressão para tanque;
o Ventar a bomba hidráulica quando o sistema estiver em repouso;
o Permitir visualização da pressão;
o Permitir regulagem da pressão;
o Acionamentos elétricos 24vcc.
4.4.2 Bill Of Materials Integrada
Com os produtos desmontados virtualmente os componentes começaram ser revisados
e através de brainstormings e do método da galeria várias sugestões de melhoria foram
levantadas.
32
Para uma melhor visualização dos modelos e das melhorias sugeridas foi criada uma
Bill Of Materials (BOM) integrada, Tabela 2, nela estão os componentes e serviços que são
necessários para cada UH e também as funções de cada item. Na coluna “melhorias” estão as
sugestões de melhorias definidas pela engenharia.
Tabela 2 – Parte da BOM List Integrada
1
2
3
5
6
9950 - 1
Comporta
9960 - 2
Comportas
9970 - 3
Comportas
10240 - 1
Comporta
+ Bomba
Manual
10250 - 2
Comportas
+ Bomba
Manual
10300 - 3
Comportas
+ Bomba
Manual
Função
Melhorias
10
10
10
10
10
10
Fixação tampa
reservatório
Parafuso
Sextavado
M8x1,25x30
10
10
10
10
10
10
Fixação tampa
reservatório
Arruela M8
Porca
M8x1,25 AutoTravante
Parafuso
Sextavado
M6x1,0x3
0
Arruela
M6
Porca
M6x1,0 AutoTravante
Parafuso
Sextavado
M8x1,25x
20
Parafuso
Allen
M10x1,4x
25
10
10
10
10
10
10
Fixação tampa
reservatório
3
3
3
3
3
3
Fixação Bloco
na Tampa do
reservatório
Parafuso
Sextavado
M8x1,25x30
2
2
2
2
2
2
Fixação Bomba
ne Flange de
ligação
Parafuso
Sextavado
M8x1,25x30
10
Parafuso
Allen
M5x0,8x4
5 - Meia
Rosca
0
4
4
0
4
4
Fixação
Direcional
Ventagem
Barra
roscada Inox
M5x0,8x60 +
04 porca
M05 Especial
POM05E
14
Chapa Aço
1008
20x2x200
0
1
1
1
1
1
1
Borda
Reservatório
Eliminar
15
Furação
Reservató
rio
Mesma
furação para
todas as
montagens
20
21
Acoplame
nto RM46
- Sem
Usinagem
Usinagem
Acoplame
nto
FU9950
FU9950
FU9950
FU10240
FU10240
FU10240
Posicionamento
dos compontes
no reservatório
1
1
1
1
1
1
Unir os Eixos da
Bomba com o
do Motor
Comprar o
acoplamento
usinado
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
Usinagem
Acoplamento
Eliminar
24
Bloco
Manifold
BH-9950
BH-9960
BH-9970
BH-1024
BH-10250
BH-10300
36
Bujão
Sextavado
Interno
3/8"BSP
0
2
2
0
2
2
Fonte: Primária, 2011
A tabela completa pode ser vista em Apêndice A
Distribuir o óleo
da bomba para
as direcionais e
tanque
Fechar
conexões
válvula de
ventagem
Reduzir a
variedade
dos blocos
Não usinar
Conexão da
Ventagem
33
4.4.3 Modificações nos Projetos
Seguindo as sugestões de melhoria listadas pela engenharia foram feitas mudanças nos
projetos nos 3 módulos pricipais existentes nos produtos. As primeiras mudanças foram feitas
nos reservatórios.
Inicialmente existia 1 modelo de reservatório, porém 2 layouts de furação diferentes,
onde os demais componentes são fixados. Um layout era para as UH’s com acionamento
manual e o outro era para UH’s sem acionamento manual. Conforme definido anteriormente o
ideal seria que existisse somente 1 modelo de reservatório com 1 layout de furação.
O fator crítico para a criação desse layout único o posicionamento da bomba manual e
quando o produto fosse sem ela não tivesse uma estética fora dos padrões adotados pela
empresa. A solução encontrada foi utilizar como base a furação já existente para UH’s com
bomba manual e modificar a posição do bloco hidráulico pela questão estética.
Para fixação da tampa do reservatório eram utilizados:

10 peças (pçs) – Parafuso sextavado M6x1,0 x 30;

10pçs – Arruela M6;

10pçs – Porca M6x1,0 auto-travante.
Em todas os outros modelos de UH’s fabricados pela empresa os parafusos, porcas e
arruelas utilizados na fixação da tampa do reservatório eram:

Parafuso sextavado M8x1,25 x 30;

Arruela M8;

Porca M8x1,25 auto-travante;
Foi definido então a utilização dos elementos de fixação já padronizados pela empresa,
com isso o layout de furação sofreu mais uma alteração, mudança dos furos das extremidades
de Ø6,5 para Ø8,5.
A tampa do reservatório conta com uma borda para evitar que o óleo oriundo de algum
vazamento, ou durante alguma manutenção escorra para o chão, essa borda inicialmente era
soldada e durante o processo, que levava em torno de 25 minutos, e entortava a tampa. Foi
decidido então modificar o projeto da tampa do reservatório, fazendo com que a borda
passasse a ser uma dobra na tampa.
As mudanças realizadas permitiram alcançar o objetivo de ter um modelo de
reservatório com 1 layout de furação. A Figura 7 mostra essas modificações.
34
Figura 7 : Modificação no Layout de Furação do Reservatório
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
O conjunto motor-bomba é o mesmo em todas as montagens, então as modificações
sugeridas para ele foram mais simples.
A bomba é fixada ao flange de ligação por:

02 parafuso allen M10x1,5x25.
Seguindo a padronização dos parafusos, foi avaliada a possibilidade de utilizar o
mesmo parafuso que fixa a tampa do reservatório no baú:

Parafuso Sextavado M8x1,25x30.
Como pode ser visto na Figura 8, o diâmetro onde é colocado o parafuso na bomba
hidráulica para fixação é de 11mm. Utilizando um parafuso M8 a folga seria de 3mm, muito
acima do recomendado 1mm.
Figura 8 – Flange Fixação SAE-A 2
Fonte: Catálogo Hidrodinâmica, Série Aluminibeta, 2011
35
Portanto nesse caso foi mantido o parafuso allen M10 que já era utilizado.
Para unir os eixos da bomba hidráulica e do motor elétrico é utilizado um
acoplamento, que é comprado sem a usinagem para o encaixe dos eixos. Essa usinagem é
terceirizada e o custo 47% do total do conjunto acoplamento mais usinagem.
Foi então desenvolvido um novo fornecedor desse componente, já usinado com o
mesmo custo da peça comprada anteriormente sem a usinagem, gerando então uma economia
de 47% nesse conjunto.
A Figura 9 mostra o módulo conjunto motor bomba montado.
Figura 9 – Módulo Conjunto Motor Bomba
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
Por fim, foram feitas as modificações nos módulos bloco hidráulico. Conforme
comentado no capítulo 4.3 existem 6 blocos hidráulicos diferentes, um para cada modelo de
UH. A sugestão principal de melhoria para esse componente era a redução de 6 para 3
modelos diferentes.
Analisando os esquemas hidráulicos percebeu-se que o bloco que era utilizado na UH
10240 (BH-10240) tinha somente uma diferença em relação ao utilizado na UH 9950 (BH9950), 2 conexões auxiliares nas linhas de A1 e B1 para conexão da bomba manual, conforme
figura 10. Da mesma forma acontecia entre os blocos BH-10250 com BH-9960 e BH-10300
com BH-9970, com isso decidiu-se pela eliminação dos blocos BH-9950, 9960 e 9970.
36
Os blocos BH-10240, 10250 e 10300 passaram a ser itens comuns entre as UH’s,
quando estes forem usados em UH’s sem acionamento manual as saídas auxiliares A1x e B1x
serão bloqueadas com bujões allen com cabeça 1/4” BSP.
Os blocos eram fixados com:

03 parafuso sextavado M8x1,25 x 20
Estes foram substituídos pelos mesmos parafusos utilizados na fixação da tampa do
reservatório:

03 parafuso sextavado M8x1,25 x 30
Para que estes parafusos pudessem ser utilizados foi preciso aumentar a profundidade
dos furos de fixação do bloco de 25mm para 30mm conforme Figura 11.
Figura 10 : Comparação Esquemas Hidráulicos 10240 com 9950
Fonte: Base de dados da Empresa pesquisada, 2011
37
Figura 11 – Modificação profundidade furos de fixação
Fonte: Base de dados da Empresa pesquisada, 2011
Com a as modificações realizados as variações de cada módulo fora redefinidas.

Módulo Reservatório: 1 variação com a mesma furação para as UH’s com e
sem bomba manual;

Módulo Conjunto Motor Bomba: 1 variação conforme utilizado atualmente;

Módulo Bloco Hidráulico: 3 variações:
o Variação 1 para acionamento de 1 comporta com ou sem bomba
manual;
o Variação 2 para acionamento de 2 comportas com ou sem bomba
manual;
o Variação 3 para acionamento de 3 comportas com ou sem bomba
manual;
Assim foi possível chegar ao modelo ideal para montagem das UH’s conforme
Figura12.
38
Figura 12 – Montagem Ideal para UH’s Misturadores
Fonte: Primária, 2011
4.4.4 Projeto de Montagem
Depois das melhorias aplicadas nos componentes e na redefinição dos módulos dos
produtos foi definido que sub montagens serão mantidas em estoque ao invés dos
componentes separados, para reduzir o lead time de montagem do produto final.
A montagem final foi subdividida em conjuntos de construção a fim de possibilitar
etapas de montagem com pré-montagem e montagem final. Essas subdivisões são
independentes a fim de permitir a montagem paralela e evitar também operações da produção
no curso de uma montagem, como polimento, furações etc.
A Figura 13 mostra que a montagem das UH’s já possui as sub montagens divididas
que correspondem aos módulos da montagem.
39
Figura 13 -Sub Montagens
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
Pode-se perceber pela explosão das sub montagens (Figura 14) que todas ela possuem
uma peça base para realização da montagem.
Utilizar essa base faz com a montagem seja mais rápida e eficiente, evitando que o
montador necessite movimentar o conjunto, que muitas vezes pode ser pesado e difícil de
manejar, como no caso do conjunto reservatório e do conjunto motor bomba.
Figura 14 – Explosão Montagens
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
A montagem final do produto será feita com a união dos módulos conforme figura 16.
Uma das diretrizes mais importantes do DFMA fala da comunalidade dos
40
componentes, na figura 16 pode-se ver que todos os componentes são utilizados em mais de
um produto, demonstrando a sua comunalidade. O módulo reservatório (MR) e o módulo
conjunto motor bomba (MCMB) fazem parte de todas as montagens, MR servirá também de
base para a montagem final, que será feita de forma unidirecional, como demonstrado na
figura 15.
Figura 15 – Montagem Unidirecional UH’s
Fonte: Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
O processo de melhorias foi então finalizado, os resultados de tais mudanças serão
discutidas no capítulo 4.5.
4.5 RSULTADOS OBTIDOS
As melhorias aplicadas nos componentes e nas montagens trouxeram grandes
resultados para empresa.
41
Analisando incialmente o processo de melhoria vê-se através do check-list DFMA
(Tabela 3) que a maioria dos itens foram aplicados, demonstrando que o produto foi
otimizado. Os itens que não foram aplicados não se aplicam ao produto.
Figura 16 – Montagem dos Produtos finais
Fonte: Base de dados da empresa pesquisada, 2011
42
Tabela 3 – Check-List DFMA
Estratégias
(aplicar também estratégias específicas para cada
processo)
DFM
Aplicável
(S/N)
Justificativa
(Como fazer; Porque não aplicar)
Eliminação de: borda reservatório,
parafusos e arruelas
Projeto já é Modularizado
Variação dos blocos, furação do
reservatório
Cada componente tem somente uma
aplicação
Blocos e reservatório utilizados em mais
de 1 produto
Eliminação da borda soldada por uma
borda dobrada
A montagem não exige ajustes
Montagem dos módulos separados
Materiais já estão definidos
Materiais já são normalizados
Processos comuns
O volume de produção é baixo
Não existem tolerâncias rígidas
Minimizar o número de partes
S
Desenvolver projetos modulares
S
Minimizar as variações das partes
S
Projetar as partes para serem multifuncionais
N
Projetar as partes para serem multiuso
S
Projetar as partes para fácil fabricação
S
Eliminar ou simplificar os ajustes.
Minimizar a manipulação.
Usar material de mais fácil processamento.
Usar materiais e componentes normalizados.
Utilizar as características especiais dos processos
Projetar de acordo com o volume esperado
Liberar as tolerâncias
DFA
O número global de componentes deve ser
minimizado
Mínimo uso de elementos de fixação separados
S
S
N
S
N
N
N
Projetar o produto com um componente BASE
S
Não reposicionar a base durante a montagem
N
Utilizar uma sequência de montagem eficiente
Evitar componentes com características que
complicam a captação
Projetar componentes para um tipo específico de
captação, manipulação e inserção
Projetar todos os componentes com simetria em
torno de um eixo perpendicular ao eixo de inserção
Projetar todos os componentes com simetria em
torno de seus eixos de inserção.
Projetar componentes sem possibilidade de
simetria, claramente antissimétricos.
Projetar os componentes para que a montagem das
uniões ocorra em linha reta e todas na mesma
direção.
Fazer uso de chanfros, reentrâncias e da
flexibilidade para facilitar a inserção e alinhamento.
Maximizar a acessibilidade dos componentes
S
Cada modulo tem uma base e a
montagem final também
É necessário movimentar a base para
montagem
Sequência eficiente
S
São componentes de fácil manuseio
N
São componentes de fácil manuseio
N
Não existem componentes simétricos
N
Não existem componentes simétricos
S
Componentes claramente
antissimétricos
S
Uniões de sempre em uma única
direção
N
Não foram projetados
S
Componentes são de fácil acessibilidade
S
Redução dos componentes, parafusos,
arruelas
S
Fonte: Própria, baseado no material de aula da disciplina de EP2TEP1.
43
A modificação dos componentes possibilitou a eliminação de alguns itens que
representavam um grande valor parado em estoque, e essas peças fazem parte do grupo com o
maior lead time de entrega pelo fornecedor, em torno de 15 dias úteis.
Os componentes em questão são:

Reservatório 30L RE030.9880 - Furação 10240;

Chapa Aço 1008 20x2x2000 (borda);

Bloco Manifold BH-10240;

Bloco Manifold BH-10250;

Bloco Manifold BH-10300.
Somente com a eliminação desses itens a redução do valor total dos componentes
necessários em estoque foi reduzido em 21,75%, a empresa não permitiu revelar os valores
reais somente porcentagem. Além dessa redução o controle será facilitado pois a variedade
desses itens foi reduzida pela metade, espera-se que os problemas com a falta de materiais
seja reduzida ou até eliminada.
A aquisição dos acoplamentos já usinados trouxe uma redução de custo no produto. O
valor é pequeno menos de 1% do custo total do produto, porém não é mais necessário ter a
preocupação e o controle dos acoplamentos para saber se já estão usinados e se a usinagem foi
feita corretamente, fatores que só eram vistos no momento da montagem final.
A padronização dos parafusos de fixação da tampa do reservatório fez com que a
empresa pudesse eliminar do estoque os parafusos antigos mantendo somente o que já era
padronizado e utilizado na montagem dos demais modelos de UH da empresa. Com isso o
processo de montagem ganhará agilidade visto que não ocorrerá mais a preocupação em
utilizar parafusos diferentes nas montagens das UH’s dos misturadores.
Essas reduções fizeram com que a tabela 4 passasse de 47 para 39 itens.
Tabela 4 – Lista de Componentes em estoque para UH’s Misturadores Atualizada
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Item
Parafuso de cabeça fendida M5x0,8x20
Parafuso Sextavado M8x1,25x20
Parafuso Allen M10x1,4x25
Parafuso Sextavado M10x1,5x45
Arruela M10
Porca M10x1,5 - Auto Travante
Parafuso Allen M5x0,8x45 - Meia Rosca
Barra roscada Inox M5x0,8x110
Porca M5x0,8 Especial POM05E
Qtd
15
15
10
20
20
20
20
60
60
44
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Reservatório 30L RE030.9880 - Furação 9950
Filtro de Ar BE-761
Visor de Nível LN40-TB
Motor Elétrico 3CV IV Pólos B5D
Flange Ligação PL200/3/1
Acoplamento Bowex 19 - 24
Bomba Engr. 11.101.004.009
Filtro Sucção S-14
Bloco Manifold BH-9950
Bloco Manifold BH-9960
Bloco Manifold BH-9970
Direcional DCV03-2H51/02400-E1 (Ventagem)
Direcional DCV03-3Y11/02400-E1
Direcional DCV03-3H11/02400-E1
Retenção Modular 2RJV1-06-CS
Reguladora de Pressão 504082
Conector DIN 43650 c/ Led e Supressor
Isoladora FT290-14
Manômetro Vertical DN63 - 0-315bar - 1/4"NPT
Bujão com Sextavado interno 1/8"NPT
Bujão com Sextavado interno 1/4"NPT
Bujão Galvanizado 1/2"NPT
Bujão Sextavado Interno 3/8"BSP
Meia Luva Aço 1/2" NPT
Adapt. Reto 1/2"NPT x JIC10
UMA 1/2"NPT x Tubo 12
Cotovelo MF 1/2"NPT Galvanizada
Curva MM 1/2"NPT Galvanizada
Tubo Aço Inoxidável 304/316 Ø 12
Mangueira 100R2, 3/8", terminais retos giratórios JIC10 x
400mm
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
15
5
15
5
35
15
5
40
5
5
10
5
10
5
5
5
750mm
5
Fonte: Base de dados da Empresa pesquisada, 2011.
O processo de montagem do produto era feito peça por peça, todos os componentes
eram separados e o montador fazia a sua montagem sem uma padronização.
Avaliando os módulos separadamente pôde-se ver que eles poderiam ser montados
utilizando um componente sempre como base, conforme citado no capítulo 4.4.4. Dessa
maneira foi então definido que as subconjuntos ficariam no estoque, portanto a Tabela 6 será
o controle dos itens, porém as peças estarão todas montadas. Para a montagem final basta
então separar os módulos necessários para cada produto e montar utilizando o módulo
reservatório como base.
O processo de montagem peça por peça levava em torno de 4h sem bomba manual e
5,5h com bomba manual para ser concluído. Após as modificações 5 unidades com bomba
45
manual e 5 unidades sem bomba manual foram montadas e os tempos foram medidos e
através de média aritmética chegou-se ao tempo aproximado do processo, os tempos passaram
para 1h55min sem bomba manual e 2h35min. conforme Tabela 5.
Tabela 5 – Lead Time de Montagem UH’s Misturadores
Processo
Tempo
Posicionar e fixar módulo
conjunto motor bomba na base
1 reservatório
20min
Posicionar e fixar módulo bloco
2 hidráulico na base reservatório
15min
Conectar mangueira da bomba
para o bloco hidráulico
Encher reservatório com óleo
Teste
Esvaziar reservatório
Limpar reservatório
Fixar tampa
20min
3min
30min
2min
5min
20min
3
4
5
6
7
8
total sem bomba manual 115min
3.1 *instalação bomba manual
total com bomba manual
40min
155min
Fonte: Primária, 2011
Analisando os resultados e verificando a eficiência do processo, a equipe de
engenharia elencou as etapas utilizadas durante o processo e criou um procedimento simples
para aplicação das melhorias nos demais produtos da empresa. As etapas foram definidas
como:

Desmontar Virtualmente o produto;

Criar um BOM com as funções;

Avaliar se existe comunalidade entre os componentes;

Propor Melhorias através de brainstormings e do método da galeria;

Avaliar as propostas e aplicar quando possível;

Padronizar parafusos, porcas e arruelas;

Dividir o produto em sub montagens e torna-las independentes;

Utilizar peças base para realização das montagens.
Aplicando as otimizações nos demais produtos pretende-se melhorar a qualidade da
fabricação e da montagem e por consequência do produto final, fazendo com que a empresa
tenha maior credibilidade no mercado, aumentando o faturamento e fazendo a empresa
crescer.
46
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Durante o desenvolvimento do projeto ficou evidente a importância em analisar os
componentes quanto a sua importância e em busca de padronização, os processos que estes
componentes são submetidos e os procedimentos de montagem.
O projeto tratou de uma linha de produtos muito importante para a empresa por
representar uma parcela grande do faturamento mensal e por ser o cliente que tem o maior
volume de compras atualmente, porém deve-se salientar a necessidade de aplicar os conceitos
e ferramentas trabalhadas em todos os novos produtos e em produtos que já fazem parte do
portfólio da empresa.
Utilizando os conceitos básicos da filosofia DFMA, padronização, comunalidade,
montagem com uma peça base etc. foi possível alcançar resultados importantes e que
proporcionaram melhoria na qualidade final do produto, redução do custo e do lead time de
montagem.
A proposta desse projeto era na otimização dos produtos, promovendo melhorias
quanto a quantidade de componentes, facilitação da fabricação e montagem do produto e
padronização do seu processo de montagem, para isso alguns objetivos específicos foram
traçados e posteriormente foram analisados:

Análise da comunalidade dos produtos: quando as funções dos 6 modelos de
UH’s foi verificado pôde-se perceber que todas eram semelhantes mas
formavam 3 duplas, onde a diferença das duplas era a quantidade de
acionamentos e a diferença dos produtos da dupla era o acionamento manual,
com ou sem.

Análise quanto a necessidade de componentes: Quando os blocos hidráulicos
foram padronizados, foi verificado que 3 dos modelos não eram necessários, a
chapa metálica que era comprada para ser soldada na tampa para servir de
borda também.

Padronização e eliminação de parafusos, porcas e arruelas: Os elementos de
fixação são geralmente os primeiros componentes a serem verificados, quanto
a sua necessidade e a possibilidade de padronização e eliminação dos mesmos,
neste projeto conseguiu-se modificar e padronizar muitos deles, e não somente
padronizar com modelos já utilizados no produto mas comparando com outros
produtos da empresa buscando uma padronização geral, como feito com os
47
parafusos de fixação da tampa, que eram M6 e foram substituídos com M8 que
eram utilizados nos demais produtos da empresa.

Modificação nos blocos hidráulicos e reservatório para que se tornem itens
comuns nos produtos: Analisando os blocos e suas funções pôde-se identificar
que poderiam ser comuns entre os modelos de UH’s e assim reduzindo pela
metade a variedade existente, de 6 para 3 modelos. Com o reservatório
também, inicialmente existiam 2 modelos que eram diferenciados pela furação
da tampa onde os componentes eram encaixados. Modificando o layout pôdese chegar a 1 único modelo de furação e com isso somente 1 modelo de
reservatório.
Comparando os produtos antes e depois das melhorias vê-se uma redução no número
de componentes necessários para a montagem das UH’s, com isso o valor parado em estoque
diminuiu e o controle dos produtos também foi facilitado com essa redução.
A modificação no processo de montagem, mantendo em estoque os sub conjuntos
montados reduziu o lead time de montagem das UH’s, com isso os atrasos na entrega serão
reduzidos ou até mesmo eliminados, essa modificação também fez com que quando acontecer
a falta de algum componente, isso será identificado na montagem dos sub conjuntos e não
mais na montagem do produto final.
Os procedimentos utilizados neste projeto servirão de base e de caminho para a
melhoria nos demais produtos da empresa. O contato com a filosofia DFMA fez com que a
equipe de engenharia percebesse que existem diversas ferramentas que podem ser utilizadas
no desenvolvimento de novos produtos.
O desenvolvimento do projeto também uniu a equipe, e direcionou o pensamento de
todos para o mesmo caminho, da padronização, comunalidade de componentes e na busca por
fazer com que o produto tenha o menor custo e a maior qualidade, da mesma forma com o
processo de fabricação e de montagem. Também conscientizou a diretoria da empresa que
para o crescimento da empresa é necessário investimento em pesquisa e desenvolvimento e
que os métodos e filosofias existentes podem ser aplicados tanto por empresas de grande porte
quanto por empresas de porte pequeno.
48
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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51
APENDICES
A – BOM List Integrada
52
Apendice A – BOM List Integrada
9950 - 1
Comporta
9960 - 2
Comportas
9970 - 3
Comportas
10240 - 1
Comporta
+ Bomba
Manual
10250 - 2
Comportas
+ Bomba
Manual
10300 - 3
Comportas
+ Bomba
Manual
Função
Melhorias
1
Parafuso
Sextavado
M6x1,0x30
10
10
10
10
10
10
Fixação tampa
reservatório
Parafuso Sextavado
M8x1,25x30
2
Arruela M6
10
10
10
10
10
10
Fixação tampa
reservatório
Arruela M8
3
Porca M6x1,0 Auto-Travante
10
10
10
10
10
10
Fixação tampa
reservatório
Porca M8x1,25 Auto-Travante
4
Parafuso de
cabeça fendida
M5x0,8x20
3
3
3
3
3
3
Fixação Filtro de Ar
5
Parafuso
Sextavado
M8x1,25x20
3
3
3
3
3
3
Fixação Bloco na
Tampa do reservatório
Parafuso Sextavado
M8x1,25x30
6
Parafuso Allen
M10x1,4x25
2
2
2
2
2
2
Fixação Bomba ne
Flange de ligação
Parafuso Sextavado
M8x1,25x30
7
Parafuso
Sextavado
M10x1,5x45
4
4
4
4
4
4
Fixação Motor na
Tampa do Reservatório
8
Arruela M10
4
4
4
4
4
4
Fixação Motor na
Tampa do Reservatório
9
Porca M10x1,5
- Auto Travante
4
4
4
4
4
4
Fixação Motor na
Tampa do Reservatório
53
Apendice A – BOM List Integrada (Continuação)
10
Parafuso Allen
M5x0,8x45 Meia Rosca
0
4
4
0
4
4
Fixação Direcional
Ventagem
Barra roscada Inox
M5x0,8x60 + 04 porca
M05 Especial POM05E
11
Barra roscada
Inox
M5x0,8x110
4
8
12
4
8
12
Fixação Direcionais
Cilindros + Retenção
12
Porca M5x0,8
Especial
POM05E
4
8
12
4
8
12
Fixação Direcionais
Cilindros + Retenção
13
Reservatório
30L
RE030.9880
1
1
1
1
1
1
Armazenar óleo, base de
montagem dos
componentes
14
Chapa Aço
1008
20x2x2000
1
1
1
1
1
1
Borda Reservatório
Eliminar
15
Furação
Reservatório
FU9950
FU9950
FU9950
FU10240
FU10240
FU10240
Posicionamento dos
compontes no
reservatório
Mesma furação para
todas as montagens
16
Filtro de Ar BE761
1
1
1
1
1
1
Permitir o Enchimento
de óleo e entrada de ar
no reservatório
17
Visor de Nível
LN40-TB
1
1
1
1
1
1
Visualização do Nível e
Temperatura
18
Motor Elétrico
3CV IV Pólos
B5D
1
1
1
1
1
1
Movimentar a bomba
hidráulica
54
Apendice A – BOM List Integrada (Continuação)
19
Flange Ligação
PL200/3/1
1
1
1
1
1
1
Unir Bomba e motor
20
Acoplamento
RM46 - Sem
Usinagem
1
1
1
1
1
1
Unir os Eixos da Bomba
com o do Motor
Comprar o acoplamento
usinado
21
Usinagem
Acoplamento
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
24H7 18H7
Usinagem Acoplamento
Eliminar
22
Bomba Engr.
11.101.004.009
1
1
1
1
1
1
Prover Vazão de óleo
para o sistema
23
Filtro Sucção S14
1
1
1
1
1
1
Filtrar o óleo que a
bomba succiona
BH10300
Distribuir o óleo da
bomba para as
direcionais e tanque
24
Bloco Manifold
BH-9950
BH-9960
BH-9970
BH-1024
BH10250
25
Direcional
DCV032H51/02400E1 (Ventagem)
0
1
1
0
1
1
Ventar Bomba
26
Direcional
DCV033Y11/02400-E1
0
2
3
0
2
3
Direcionar óleo para os
Atuadores
27
Direcional
DCV033H11/02400E1
1
0
0
1
0
0
Ventar Bomba e
Direcionar óleo para os
Atuadores
Reduzir a variedade dos
blocos
55
Apendice A – BOM List Integrada (Continuação)
28
Retenção
Modular
2RJV1-06-CS
1
2
3
1
2
3
Evitar que o atuador se
movimente sem o
acionamento das
direcionais
29
Reguladora
de Pressão
504082
1
1
1
1
1
1
Regular Pressão da UH
30
Conector DIN
43650 c/ Led
e Supressor
2
5
7
2
5
7
Transmitir Tensão
Elétrica para a Válvula
Direcional
31
Isoladora
FT290-14
1
1
1
3
3
3
Isolar óleo
32
Manômetro
Vertical DN63
- 0-315bar 1/4"NPT
1
1
1
1
1
1
Medição da Pressão
33
Bujão com
Sextavado
interno
1/8"NPT
2
6
8
2
6
8
Fechar Furos de
construção no Bloco
Manifold
34
Bujão com
Sextavado
interno
1/4"NPT
1
1
1
1
1
1
Fechar Furos de
construção no Bloco
Manifold
35
Bujão
Galvanizado
1/2"NPT
1
1
1
1
1
1
Fechar Dreno
Reservatório
56
Apendice A – BOM List Integrada (Continuação)
36
Bujão
Sextavado
Interno
3/8"BSP
0
2
2
0
2
2
Fechar conexões válvula
de ventagem
37
Meia Luva
Aço 1/2" NPT
1
1
1
1
1
1
Dreno do Reservatório
38
Adapt. Reto
1/2"NPT x
JIC10
2
2
2
2
2
2
Conectar a Mangueira
Hidr. Da bomba para o
bloco
39
UMA
1/2"NPT x
Tubo 12
1
1
1
1
1
1
Retorno do óleo
40
Cotovelo MF
1/2"NPT
Galvanizada
1
1
1
1
1
1
Conectar o filtro de
sucção na bomba
41
Curva MM
1/2"NPT
Galvanizada
1
1
1
1
1
1
Conectar o filtro de
sucção na bomba
42
Tubo Aço
Inoxidável
304/316 Ø 12
150mm
150mm
150mm
150mm
150mm
150mm
Retorno do óleo
43
Mangueira
100R2, 3/8",
terminais
retos
giratórios
JIC10 x
400mm
1
1
1
1
1
1
Transferir o óleo da
bomba para o bloco
Não usinar Conexão da
Ventagem