XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Análise da contribuição da simulação computacional no projeto para
montagem
Eduardo da Silva Oliveira (UNIFEI) [email protected]
Carlos Eduardo Sanches da Silva, Dr. (UNIFEI) [email protected]
Carlos Henrique Pereira Mello, Dr. (UNIFEI) [email protected]
Eduardo Gomes Salgado (UNIFEI) [email protected]
Sabrina Simões Cardoso (UNIFEI) [email protected]
Resumo: O processo de desenvolvimento de produtos consolida-se como um dos fatores de
competitividade, utilizando vários métodos de otimização, dentre eles o Design for
Manufacturing and Assembly (DFMA). A simulação permite ao engenheiro ou gerente obter
uma visão sistêmica do efeito que alterações locais terão sobre o desempenho global de todo
o sistema de produção, obtendo assim sua otimização. O objetivo desta pesquisa é analisar o
potencial da integração do DFMA com a simulação computacional, visando avaliar os
benefícios das alternativas identificadas por este método na manufatura. Utilizando como
objeto de estudo a impressora da urna eletrônica, identificaram-se alternativas de melhorias
no projeto a partir dos princípios do DFMA, que podem resultar na: padronização de
parafusos; redução do numero de componentes; facilidade de alinhamento, encaixe e
inserção de peças. Os benefícios são a redução dos tempos de montagem e custos. Como
método de pesquisa utiliza-se a simulação, onde os dados foram obtidos através de
observações diretas, análise documental e entrevista com o encarregado e operadores.
Foram elaborados cinco modelos evolutivos para representar o processo de montagem atual
e dois modelos posteriores à aplicação das alterações propostas pelo DFMA. Os resultados
demonstram a efetividade da integração da simulação com o DFMA.
Palavras chave: DFMA; Desenvolvimento de produto; Simulação.
1. Introdução
Harmsen et al. (2000) afirmam que o processo de desenvolvimento de produtos
aumenta, a cada dia, sua importância em contribuir para o sucesso das organizações. Para
Feixo (2004) é fácil perceber que decisões tomadas durante o desenvolvimento do produto
podem torná-lo mais fácil ou mais difícil de ser fabricado. No momento de se escolher
determinada alternativa de projeto deve-se estar atento ao impacto que tal alternativa tem
sobre os tempos e custos de fabricação, de operação, de manutenção e até mesmo de descarte
do produto. Além disso, decisões incorretas tomadas no início do desenvolvimento do produto
podem ser muito difíceis de serem revertidas.
Segundo Rozenfeld et al. (2006), o DFM (Design for Manufacturing) é uma
abordagem que enfatiza aspectos da manufatura ao longo do processo de desenvolvimento do
produto e que visa chegar a um produto com baixo custo sem sacrificar a qualidade do
mesmo. Já o DFA (Design for Assembly), enquanto ferramenta, consiste em obter
informações sobre as várias alternativas de projeto ponderando-se características como o
número total de componentes, a dificuldade de manipulação e inserção e o tempo de
montagem.
Verifica-se que o DFMA visa utilizar melhor os processos, obtendo simplificação na
fabricação e montagem e redução de custos. A simulação permite obter resultados
semelhantes. Gavira (2003) diz que a simulação é uma ferramenta muito útil, pois permite a
1
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
análise de situações que a empresa pode enfrentar, antes que ela as enfrente. Isto permite o
estudo de problemas e assim a preparação da empresa diante as incertezas do mercado.
Neste contexto, o objetivo desta pesquisa é analisar o potencial de integração do
Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) com a simulação computacional, visando
avaliar os benefícios das alternativas identificadas pelo DFMA na manufatura e montagem.
2. Projeto para manufatura e montagem
O conceito envolvido com a metodologia do projeto para manufatura e montagem
(DFMA) não é recente e remonta a antes de 1788 quando Le Blanc, um francês fabricante de
mosquetes, aplicou o conceito da intercambiabilidade pelo estabelecimento de tolerâncias e
desenvolvendo o processo de produção através da repetibilidade em sua produção, sendo
antes cada produto uma peça única de artesão (BRALLA, 1998).
Através do DFMA identifica-se durante as fases iniciais como os recursos e
características da produção interagem com o desenvolvimento de produtos, de forma a
implementar melhorias com o intuito de atender às necessidades dos clientes e de utilizar
melhor os processos, obtendo simplificação na fabricação e montagem e redução de custos.
As principais alterações nesta área têm ocorrido nos softwares de ajuda ao projeto
(CAD), que podem ser considerados como uma ferramenta para praticamente materializar a
idéia do projetista. Métodos para simulações de movimentos e imagens fotorealístas também
contribuíram neste processo de ajuda nas definições dos projetos atuais de produtos e,
consequentemente, no crescimento do nível de complexidade destes.
Com a inclusão de computadores no processo de desenvolvimento, que praticamente
processam as informações sem limites, um protótipo de um molde ou ferramenta provisória
pode ser construído em tempos recordes através da utilização de materiais como gesso, argila,
madeira, alumínio e outros. Esta geração de protótipos segue no sentido oposto ao da
obtenção das informações tridimensionais como o verificado pela engenharia reversa (HSIAO
e CHUANG, 2003).
Na medida em que esses avanços nas ferramentas para projetos foram se
desenvolvendo, as características gerais dos produtos foram diretamente afetadas. Como não é
possível admitir que os produtos tenham que se limitar à capacidade dos sistemas produtivos,
isto tem gerado necessidades de novas técnicas nos processos de produção, novos tipos de
máquinas, dispositivos, equipamentos e ferramentas, fazendo com que haja uma adequação
geral do processo de desenvolvimento como um todo.
Dalgleish, Jared e Swift (2000), Kim (1997) e Appleton e Garside (2000) mencionam
que existem muitas evidências que mostram que os produtos têm sido desenvolvidos com um
excessivo número de peças e, invariavelmente, com custos acima do esperado gerados pela
complexidade do processo de produção.
Além da redução da quantidade de componentes, durante as análises de DFMA
devem-se levar em consideração fatores como: transporte, manutenção, assistência técnica do
conjunto no campo, componentes multifuncionais e padronizados, conceitos similares entre
outros produtos, resíduos gerados pelo processo, detalhes para facilitar orientação e
posicionamento do componente através do tato, reduzir ajustes, outros fatores ligados direta
ou indiretamente ao processo produtivo e as outras operações ligadas ao produto, sua
obtenção, manuseios e descartes.
Segundo O’Driscoll (2002), os custos totais de desenvolvimento podem ser divididos
nas categorias de projeto, manufatura e garantia da qualidade. Especificamente, os custos com
manufatura podem ser divididos em três subcategorias, conforme o quadro 1.
2
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
QUADRO 1: Custos totais da produção
Item
Mão de obra
Materiais e processos para a manufatura
Despesas extras
Percentual
2 – 15%
50 – 80%
15 – 45%
Fonte: O’Driscoll(2002)
Os custos com projeto são aproximadamente 10% do orçamento, porém tipicamente
80% dos custos com manufatura são definidos ou estão relacionados com as decisões das
fases iniciais do projeto. Tal evidência implica que atuações antecipadas sobre o projeto do
produto podem influenciar diretamente sobre o custo da manufatura (O’DRISCOLL, 2002).
Boothroyd e Dewhurst (2005) e Parker (1995) relatam em suas pesquisas reduções de
custo superiores a 50% com a aplicação da metodologia do DFMA.
Back (1983), Bralla (1988) e Boothroyd e Dewhurst (2005) disponibilizam em suas
obras uma base para auxílio nas definições e direcionamentos de projeto de produto com o
objetivo de otimizar os desenvolvimentos. Back (1983) menciona também que essa base não
deve ser considerada como guia para ser executada somente uma vez e sim ser utilizada como
referência permanente para consultas. A idéia básica é resgatar a pergunta “Isto já foi tentado?
Por quê?“ ou “Porque fazemos isto desta forma?”. Como meio de potencializar novas
concepções Parker (1995), em seu relato sobre a utilização do DFMA, menciona que na
empresa estudada de produção de equipamentos de respiração artificial foram realizadas
seções especiais para análise do novo projeto inclusive com reuniões por três dias fora da
fábrica.
Horta e Rozenfeld (2006) apresentam como princípios do DFMA: 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 de cima para baixo (unidirecional); facilitar alinhamento e inserção de
todos os componentes; eliminar parafusos, molas, roldanas, chicotes de fios; eliminar ajustes;
procurar padronizar materiais, acabamentos e componentes; projetar componentes com
simetria axial e rotacional; projetar componentes com assimetria pronunciada (quando não
puderem ter simetria); projetar componentes que previnam emperramento de peças que
tendem a empilhar quando armazenadas a granel; projetar peças que previnam enroscamento
quando armazenadas a granel; evitar peças que se aderem umas às outras, ou que sejam
escorregadias, delicadas, flexíveis, muito pequenas ou muito grandes, ou que sejam perigosas
para o manipulador; projetar para que não exista resistência à inserção ou para que exista
chanfro para guiar a inserção de peças para encaixe; projetar para que a peça possa ser
posicionada antes de ser solta da mão do montador; ao utilizar fixadores mecânicos, buscar
minimizar custo da montagem manual (engate rápido, rebite, parafuso).
Silva e Neto (1999) mencionam que a maior dificuldade na aplicação de técnicas de
DFMA está na observação de até onde à diretoria permite a aplicação das mesmas e que
muitas vezes este limite é inferior ao necessário para o sucesso do processo. O quadro 2
apresenta alguns dos princípios do DFMA.
3. Simulação Computacional
Segundo Pereira (2000), “simulação computacional é a representação de um sistema
real através de um modelo de grande precisão utilizando o computador, trazendo a vantagem
de se poder visualizar este sistema, implementando mudanças e respondendo questões do tipo
‘o que aconteceria se’ (what-if), economizando assim, tempo e dinheiro”.
3
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Os modelos de simulação tornaram-se uma das técnicas mais populares empregadas na
análise de sistemas industriais complexos de acordo com O’Kane et al. (2000).
A vantagem de se utilizar simulação, de acordo com Pereira (2000), é a interatividade
com o modelo. Isto é, a facilidade de modificá-lo para fins de estudo, a rapidez na obtenção
dos resultados, a facilidade de análise desses resultados e a possibilidade de se verificar
através da animação como o processo está sendo conduzido.
Analogamente, Law e Kelton (1991) afirmam que o benefício da simulação é que ela
permite ao engenheiro ou gerente obter uma visão sistêmica do efeito que alterações locais
terão sobre o desempenho global de todo o sistema de produção. Alguns outros benefícios
citados pelo autor são a maior utilização de recursos necessários, redução de estoque em
processo, maior velocidade e confiabilidade de entrega, menores custos operacionais, maior
compreensão do sistema e melhor reflexão sobre determinados aspectos do sistema de
produção graças à construção do modelo.
Para se utilizar a Simulação são necessários alguns passos. Estes passos de acordo com
GAVIRA (2003) são:
1. Formular o problema e planejamento do estudo.
2. Coletar os dados e definir do modelo.
3. Validar o modelo.
4. Construir o programa computacional e verificar os resultados.
5. Realizar execuções piloto.
6. Validar o modelo programado.
7. Projetar os experimentos.
8. Realizar a execução da simulação.
Vários softwares estão disponíveis no mercado para a utilização da simulação, sendo
que segundo Lobao (2000), as suas principais características são: interface gráfica de
comunicação com o usuário; o projeto do modelo é orientado ao objeto; capacidade de
animação; fornecimento de relatórios e o uso de ferramentas estatísticas.
O uso da simulação pode ser justificado segundo Strack (1984) com tais características
encontradas em problemas:
Não há formulação matemática completa;
Não há um método analítico para resolução do modelo matemático;
A obtenção de resultados com o modelo é mais fácil de ser realizada por simulação
do que por método analítico;
Não existe habilidade pessoal para resolução do modelo matemático por técnica
analítica ou numérica;
É necessário observar o processo deste o inicio até os resultados finais e são
necessários detalhes específicos;
Não é possível ou é muito difícil a experimentação do sistema real;
É desejável estudar longos períodos de tempo ou são necessárias alternativas que
os modelos físicos dificilmente fornecem.
Para a validação dos modelos, Sargent (2004) descreve inúmeras técnicas existentes na
literatura que podem ser utilizadas de maneira subjetiva e objetiva. Algumas técnicas são:
animação, comparação com outros modelos, testes degenerativos, validade do evento,
condição extrema, validação por meio de dados históricos, validade interna, validação multiestágio, gráficos operacionais testes de duração entre outras.
Vale salientar que a simulação requer dados adicionais a fim empreender uma análise
dinâmica do sistema (Greasley, 2003), os quais podem ser obtidos por meio do mapeamento
de processos, observações dos pesquisadores, análise de registros, entrevistas e questionários.
4
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
4. Aplicação do DFMA e da simulação da montagem – impressora da urna eleitoral
Os critérios para a escolha do objeto de estudo a ser analisado foram o acesso às
informações e a relevância do produto objeto de estudo.
Com base nestes critérios, foi selecionada como o objeto de estudo a Sisvôo, uma
empresa de pequeno porte do setor de montagem eletrônica, localizada na cidade de Itajubá
MG. As informações foram prontamente oferecidas pelo seu proprietário e diretor. O produto
escolhido foi a impressora da urna eleitoral. Apesar do produto já ter sido desenvolvido,
optamos por reprojetá-lo devido a inexistência de um produto em desenvolvimento que
propiciasse a aplicação do DFMA e da simulação computacional.
A Sisvôo foi fundada em 1982 com o objetivo inicial de trabalhar em parceria com a
HELIBRAS produzindo sistemas para testes em helicópteros. Em sua sede própria, com 2.300
m2 de área construída, a Sisvôo presta serviço de montagem, testes e integração de cartões
eletrônicos, além de realizar projetos, desenvolvimentos e industrialização de sistemas
eletrônicos.
A Sisvôo fechou um contrato de montagem de 25.700 impressoras de urna eletrônica,
a serem entregues em 44 dias (inicio 8/6/2006 – término 10/8/2006).
Segundo informações contidas no site da empresa Samurai (2006), a urna eletrônica,
que automatizou 100% das eleições no Brasil, foi desenvolvida por uma empresa brasileira, a
OMNITECH Serviços em Tecnologia e Marketing, entre 1995 e 1996, e aperfeiçoada em
1997, para o modelo que se tornou o padrão brasileiro até hoje. O TSE (Tribunal Superior
Eleitoral) já comprou mais de 481.000 urnas, através de cinco licitações públicas, de 1996 a
2004, de duas empresas internacionais de integração de sistemas, a Unisys Brasil, em 1996 e
2002, e a Diebold Procomp, em 1998, 2000 e 2004.
Na figura 1, da esquerda para a direita, o primeiro modelo de urna eletrônica tratava-se
de um microcomputador PC comum, coberto por um gabinete, com peso da ordem de 25Kg,
quatro vezes mais pesada que as urnas atuais e a última urna o modelo vigente.
FIGURA 1: Evolução das urnas eletrônicas
Fonte: site da empresa Samurai
A impressora que emite o boletim, contendo o resultado da respectiva seção eleitoral,
faz parte da urna eleitoral eletrônica, que fica embaixo da urna, sendo o objeto de estudo
como pode ser visto na figura 2.
FIGURA 2: Visão inferior da urna eletrônica, destaque impressora
Fonte: site da empresa Samurai
5
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Com o levantamento de dados do processo de montagem da urna eletrônica e os
princípios do DFMA preconizados por Horta e Rozenfeld (2006) elaborou-se o quadro 2. Os
resultados obtidos são apresentados no quadro 3.
A análise das alternativas permite identificar como resultados a redução da variação de
cinco para dois tipos de parafusos, redução do tempo de montagem em 57 segundos (9%),
redução no número de parafusos (10 para 7), uma arruela e um anel de retenção.
Os dados necessários para a elaboração do modelo foram obtidos nos registros de
produção, entrevista com o encarregado e operadores, tomadas de tempo, fotos e observações,
resumindo-se em:
Primeiro turno - 6:00 as 14:20 (com 1 hora almoço e 6 minutos de ginástica de
aquecimento) = 26.040 segundos (no sábado trabalha apenas o primeiro turno)
Segundo turno - Das 14:40 – 21:40 (com 1 hora jantar e 6 minutos de ginástica de
aquecimento) = 21.240 segundos
Contrato de 25.700 impressoras (inicio 8/6 – término 10/8) 44 dias com dois turnos e 9
sábados. Total de 2.314.680 (considerando que o dia 8 a 22 faltaram peças – temos um
tempo de segundos) - 72 segundos por impressora.
15 pessoas (20 a 30 peças – primeira operação depois vai ajudar outros postos com
gargalos) – com uma produção média de 800 peças dia (dois turnos).
Para a construção da representação computacional do processo de montagem da impressora foi
utilizado o software PROMODEL® versão 4.22, sendo elaborados cinco modelos. Validaram-se os
modelos através de 3 dos métodos propostos por Sargent (2004): validação do modelo por profissional
envolvido na empresa; validação do modelo por especialista; comparação entre os resultados do
volume de produção simulados e a produção real. Os modelos foram evoluindo em complexidade para
melhor representar a linha de montagem (quadro 4).
O quinto modelo apresentou na simulação uma produção de 815 impressoras
montadas, sendo que na empresa são montadas em média 835 impressoras por dia com um
desvio padrão de 28,4 unidades.
Com a incorporação das alternativas propostas pelo DFMA, elaborou-se um sexto
modelo com os novos tempos de montagem, obtendo como resultado a montagem de 810
impressoras por dia. Este resultado surpreendeu os pesquisadores e o encarregado do setor,
que imaginavam que o volume de produção seria maior.
Posteriormente identificou-se que o “gargalo” que era o posto de trabalho 6E não
havia mudado, mas as alterações propostas pelo DFMA reduziram o tempo de algumas
operações que estavam situadas antes do gargalo. Dessa forma, o número de peças produzidas
antes do gargalo era maior e como não foi alterada a porcentagem do retrabalho, o número de
peças do retrabalho aumentou, justificando a diminuição da produção diária, mesmo sem
alterar o tempo do gargalo. Porém, a modificação do tempo de operação do posto de trabalho
7E de 42,1 para 26 segundos, propiciou a incorporação da montagem das conexões de cinco
cabos à impressora que era realizada no posto de trabalho 6E. Assim, obteve-se uma redução
de 15 segundos no tempo de operação do posto de trabalho 6E e um acréscimo de quinze
segundos no posto de trabalho 7E. Elaborou-se o sétimo modelo com essa modificação, que
resultou em um volume de produção diária de 918 impressoras.
6
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Quadro 2 – Aplicação dos princípios do DFMA no processo de montagem da urna eletrônica (continua).
1E
2E
3E
Montar: Anel de retenção; motor na
caixa; arruela; seguidor da lamina
móvel, lamina móvel e marcar o
conector
Montar: engrenagem e bucha
espaçadora; bucha guia; mola; suporte
engrenagem; bocal
Testar funcional e amaciamento da
guilhotina; montar sensor; fixar cabos na
tampa com braçadeira; montar tampa
1D
Fixar cabeça térmica no suporte;
conectar os cabos da cabeça térmica
2D
Montar motor de passo na base da
impressora; montar rolo do papel
Anel de retenção; motor; parafuso
M2X3; impulsor; arruela aço
10X5; lamina móvel; pino
X
X
Fixadores mecânicos (engate
rápido, rebite, parafuso)
X
Engrenagem; bucha espaçadora;
bucha guia; mola; suporte
engrenagem; bocal
X
X
Tampa do picotador; abraçadeira;
tampa; parafuso M2X3
X
X
X
X
X
Cabeça térmica; suporte da cabeça
térmica; parafuso M3X2; cabos
cabter branco e preto
Parafuso M2X3; base de
impressão; motor de passo; rolo
tracionador
Facilitar para que a peça possa
ser posicionada antes de ser solta
da mão do montador
Peças de encaixe - evitar
resistência a inserção ou facilitar
com chanfro para guiar a inserção
Evitar peças que se aderem umas
às outras, escorregadias,
delicadas, flexíveis, muito
pequenas ou muito grandes, ou
perigosas para o manipulador
Previr enrosco de peças
Prevenir emperramento de peças
Simetria axial e rotacional ou
pronunciada
Eliminar ajustes
Eliminar parafusos, molas,
roldanas, chicotes de fios
Montagem unidirecional (cima
para baixo)
Facilitar alinhamento e inserção
Abordagem modular
Padronizar
Componentes
Multifuncionais
Descrição da montagem
Número mínimo componentes
Posto de trabalho
Princípios
X
X
7
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Quadro 2 – Aplicação dos princípios do DFMA no processo de montagem da urna eletrônica.
3D
4D
5ED
6E
7E
8D
9ED
Montar libertador no rolo, engrenagem
16M e libertador, engrenagens 13M e
48M e travar a engrenagem
Montar suporte da cabeça na base da
impressora; molas da cabeça na
impressora; guilhotina na impressora;
testar corrente da guilhotina e
impressora
Testar impressora e guilhotina
Fixar PCI e impressora na base do
modulo; etiquetar impressora, base, PCI
e FR (ficha de rastreabilidade); conectar
5 cabos
Organizar os cabos, encaixar protetor e
FR; fixar protetor da PCI; colocar
abraçadeiras e verificar conectores
Deslocar e cortar a ponta da bobina de
papel; posicionar a bobina de papel no
rolo; engraxar as engrenagens; montar
tampa e fechar; montar parafuso M3X12
e porca na base
Teste final e embalagem
Libertador da urna; anel de
retenção; engrenagem 16M;
libertador de urna; engrenagem
13M; engrenagem 48M; anel de
retenção
X
Fixadores mecânicos (engate
rápido, rebite, parafuso)
Facilitar para que a peça possa
ser posicionada antes de ser solta
da mão do montador
Peças de encaixe - evitar
resistência a inserção ou facilitar
com chanfro para guiar a inserção
Evitar peças que se aderem umas
às outras, escorregadias,
delicadas, flexíveis, muito
pequenas ou muito grandes, ou
perigosas para o manipulador
Previr enrosco de peças
Prevenir emperramento de peças
Simetria axial e rotacional ou
pronunciada
Eliminar ajustes
Eliminar parafusos, molas,
roldanas, chicotes de fios
Montagem unidirecional (cima
para baixo)
Facilitar alinhamento e inserção
Abordagem modular
Padronizar
Componentes
Multifuncionais
Descrição da montagem
Número mínimo componentes
Posto de trabalho
Princípios
X
X
X
X
Mola da cabeça MP1; guilhotina
Base do modulo; PCI; parafuso
M3X10; etiqueta adesiva
Protetor da PCI; parafuso M3X10;
abraçadeira
Tampa; manipulo;parafuso
M3X12; porca sextavada M3
8
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Posto de
trabalho
Quadro 3 – Resultados obtidos com o DFMA no processo de montagem da impressora da urna eletrônica.
1E
Atual
Tempo
Médio (s)
52,8
Proposto
Desvio
Padrão (s)
Tempo
Médio (s)
Melhoria
Desvio
Padrão (s)
•
•
•
•
6,0
14.1
•
•
•
Parafuso com arruela integrada;
Eliminar um parafuso;
Padronizar M 2x3 para M 2,5x5;
Dobrar uma das abas do motor e rasgo na
caixa da guilhotina;
Conector da impressora com cores
diferentes; *
Bocal com engate rápido.
Flat cable para eliminação da abraçadeira;
Padronizar M 2x3 para M 2,5x5;
Padronização do parafuso M3x8 para
M3x10.
Padronizar M 3x4 para M 2,5x5;
Mudar cores dos conectores para evitar
montagem invertida. *
Padronizar M 2x3 para M 2,5x5.
Inserir engate rápido na engrenagem
48M;
Eliminar anel de retenção.
Não aplicável
Não aplicável
57,2
5,2
•
Não aplicável
4,7
26
4,7
•
2,6
1,0
42,9
61,6
2,6
1,0
•
•
Inserir engate rápido no protetor de PCI e
eliminar 2 parafusos M3x10.
Não aplicável
Não aplicável
5,5
43
5,5
•
2E
51,7
3,6
47
3,6
3E
53,5
10,0
42
10,0
1D
24,2
1,0
24,2
1,0
2D
50,2
4,1
50,2
4,1
3D
81
2,0
66
2,0
4D
5ED
48,4
48
6,0
14.1
48,4
48
6E
57,2
5,2
7E
42,1
8D
9ED
42,9
61,6
•
•
•
•
•
•
•
•
Risco
Soltar motor devido à
vibração.
*Observação
Poderá reduzir o
tempo no retrabalho
Reduzirá o tempo no
retrabalho
Dois operadores
A etapa de conectar
cabos será feita no
posto 7E.
Dois operadores
9
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
QUADRO 4: Modelos evolutivos do processo de montagem da impressora da urna eletrônica.
Modelos
Representação icônica
Primeiro modelo: definição do
fluxo,
locations,
entities,
processing, arrivals.
Segundo modelo: inclusão dos
tempos determinísticos.
Terceiro modelo:
retrabalho.
inclusão
do
Quarto modelo: alteração dos
tempos para variáveis estocásticas.
Quinto modelo:
expedição
inclusão
da
10
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
Vale destacar que o potencial da simulação foi parcialmente utilizado, pois a ênfase
era avaliar as alterações de projeto advindas da aplicação dos princípios do DFMA na linha de
montagem. Existem oportunidades de se desenvolverem modelos que permitam otimizar o
número de postos de trabalho, nivelar o fluxo de produção e reduzir o retrabalho.
5. Conclusão
Os princípios do DFMA são concebidos para o processo de desenvolvimento de
produtos, sendo neste caso aplicados num produto existente (impressora da urna eleitoral)
onde foi possível identificar oportunidades de aperfeiçoamento do projeto. Os resultados
demonstram a efetividade da integração da simulação com o DFMA, pois cada alternativa de
reprojeto pode ser simulada na montagem, permitindo avaliar os investimentos com os
resultados auferidos.
Verificou-se nesta pesquisa que o DFMA propicia melhorias que podem reduzir, direta
ou indiretamente, o tempo de operação do gargalo. Produtos que tenham sido desenvolvidos
com a incorporação dos princípios do DFMA permitem que o uso da simulação para análise,
otimização e previsão de processos de manufatura tornem-se mais efetivos.
Como proposta para continuidade desta pesquisa sugere-se aplicar a simulação num
produto que se encontra em fase de desenvolvimento em consonância com os princípios do
DFMA.
3. Referências Bibliográficas
APPLETON, E.; GARSIDE, J.A. A team-based design for assembly methodology. Assembly Automation, Vol.
20, n.2, p.162-169, 2000.
BACK, N. Metodologia de projeto de produtos industriais, ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1983.
BOOTHROYD G.; DEWHURST P. Boothroyd and Dewhurst Website. Disponível em www.dfma.com. Acesso
em 18 de dezembro de 2005.
BRALLA, J. J. Design for manufacturability Handbook, International Edition, McGraw-Hill, 1988.
DALGLEISH, G. F.; JARED, G. E. M.; SWIFT, K. G. Design for assembly: influencing the design process,
Journal of Engineering Design, Vol. 11, n.1, p.17–29, 2000.
GREASLEY, A. Using business-process simulation within a business-process reengineering approach. Business
Process Management Journal Vol. 9 No. 4, 2003.
HORTA, L. C.; ROZENFELD, H. DMFA – Design for manufature and assembly. Núcleo de Manufatura
Avançada
(NUMA).
Disponível
em:
http://www.numa.org.br/conhecimentos/
conhecimentos_port/pag_conhec/dfma_v2.html. Acesso em: 22/08/2006.
HSIAO, Shih-When; CHUANG, Jiun-Chau. A reverse engineering based approach for product form design.
Design Studies. Vol. 24, n.2, p.155–171, 2003.
LAW, A.M.; KELTON, W.D. Simulation Modeling and Analysis. 2ª ed. New York, McGraw Hill, 1991.
LOBAO, E. C. Discussão, sistematização e modelagem do processo de realização de estudo de simulação. São
Carlos, 2000. Tese de Doutorado Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
O’DRISCOLL, M. Design for manufacture. Journal of Materials Processing Technology. Vol. 122, p.318–321,
2002.
O’KANE, J. F.; SPENCELEY, J. R.; TAYLOR, R. Simulation as an Essential Tool for Advanced Manufacturing
Technology Problems. Journal of Materials Processing Technology, n. 107, p. 412 -424, 2000.
PARKER, M. Breathing easier with dfma. World Class Design to Manufacture. Vol. 2, n.6, p.17-20, 1995.
11
XIII SIMPEP - Bauru, SP, Brasil, 6 a 8 de Novembro de 2006
PEREIRA, I. C. Proposta de sistematização da simulação para fabricação em lotes. 2000. Dissertação (Mestrado
em Engenharia de Produção) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Itajubá, MG, UNIFEI,
2000.
ROZENFELD, H.; FORCELLINI, F. A.; AMARAL, D. C.; TOLEDO, J. C.; SILVA, S. L.; ALLIPRANDINI,
D. H.; SCALICE, R. K. Gestão de desenvolvimento de produtos – uma referência para a melhoria do processo.
Editora Saraiva, São Paulo, 2006.
SARGENT, R. G. Validation and verification of simulation models. Proceedings of the 2004 Winter Simulation
Conference.
SILVA, C. E. S.; NETO, M. F. Planejamento da Engenharia Simultânea. Anais do II SIMPOI. São Paulo-FGV,
p. 385-392, 1999.
Site da empresa Samurai - Urna eletrônica. Disponível em: http://www2.samurai.com.br/urnaeletronica. Acesso
em: 22/08/2006.
STRACK, J. GPSS: modelagem e simulação de Sistemas. 1984. Rio de Janeiro: LTC.
12
Download

Ver arquivo