Sistemas Flexíveis de Manufatura (SFM)

Sistemas Flexveis de Manufatura (SFM)Sistemas Flexveis de Manufatura (SFM)

S04S04

Flexible Manufacturing System (FMS)

SistemasSistemas Flexveis de Manufatura (SFM)Flexveis de Manufatura (SFM)

S04S04


SistemasSistemas FlexveisFlexveis de Manufatura (SFM)de Manufatura (SFM)

S04S04


Conceitos de Sistema e de Flexibilidade

Conceito de Sistema Flexvel de Manufatura (SFM)

Partes constituintes de um SFM

Critrios de flexibilidade

RoteiroRoteiro

Caractersticas Variedade x Volume

Vantagens de SFMs

Exemplos de SFMs

CNC, Rob e AGVs

Exemplos

Referncias

Um sistema segundo (HITOMI, 1975, p. 8-10)

caracterizado por quatro atributos: conjunto;

relacionamento; busca da meta; e

adaptabilidade ao meio

SistemaSistema

adaptabilidade ao meio

A flexibilidade uma medida de quo prontamente o processo de transformao da empresa pode se ajustar para atender s demandas sempre variveis dos clientes

FlexibilidadeFlexibilidade

demandas sempre variveis dos clientes (DAVIS; AQUILANO; CHASE, 2001)

Flexibilidade significa capacidade de mudar a operao. Pode ser alterar o que a operao faz, como faz ou quando faz

Especificamente, a mudana deve atender a quatro tipos de exigncia:


flexibilidade de produto/servio produtos e servios diferentes; flexibilidade de composto (mix) ampla variedade ou composto

de produtos e servios; flexibilidade de volume quantidades ou volumes diferentes de

produtos e servios; e, flexibilidade de entrega tempos de entrega diferentes.

(SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002)

a habilidade do sistema de manufatura de responder a circunstncias variveis do ambiente ajustando-se em um amplo intervalo de possibilidades, em tempo e economicamente (LUCERO, 2006)


Talvez o mximo em termos de flexibilidade de planta seja a planta com tempo zero de troca de ferramentas (DAVIS; AQUILANO; CHASE, 2001)

Existem trs dimenses da flexibilidade de processo:

velocidade com que um processo convertido; capacidade de reagir a modificaes de volume de


capacidade de reagir a modificaes de volume de produo; e

habilidade do processo de produzir mais de um produto simultaneamente.

(DAVIS; AQUILANO; CHASE, 2001)

Posio da FlexibilidadePosio da Flexibilidade

Qualidade

Rapidez de entrega

Flexibilidade

Servio

P

r

i

o

r

i

d

a

d

e

c

o

m

p

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t

i

t

i

v

a

Figura 1 - Evoluo dos objetivos de desempenho.Fonte: Baseado em Davis; Aquilano; Chase, (2001, p. 47).

Custos

P

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i

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r

i

d

a

d

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c

o

m

p

e

t

i

t

i

v

a

Linha do tempo: 1950s 1960s 1970s 1990s 1980s

Fonte da vantagemcompetitiva:

Tecnologia baseadana manufatura

Tecnologia baseadana informao

Maximizaode valor

Paradigma da administrao da produo:

Minimizaode custos

Exemplo de Flexibilidade de Exemplo de Flexibilidade de mixmix

Automveis Verses Motor Cores externas Acabamento

interno Opcionais

City Total Flex 1.0 9 1 18 Plus 1.0 5 0 15 Total Flex 1.6 5 0 16 Sportline 1.0 10 1 14

Fox

Total Flex 1.6 10 1 14 CrossFox 1.6 Total Flex 1.6 8 2 9

Tabela 2 Mix de produo de automveisFonte: Volkswagen, 2006

CrossFox 1.6 Total Flex 1.6 8 2 9 1.6 1.6 Manual 9 2 14 TotalFlex 1.6 9 2 14 Flash 1.6 Manual 10 1 10 Comfortline 2.0 Automtico 9 4 12 TotalFlex 2.0 Manual 9 4 13 2.0 2.0 Manual 9 2 15 2.0 Automtico 9 2 13 GTI 1.8 Tiptronic 10 2 3

Golf - A4

1.8 Manual 10 2 9

Princpios gerais de Princpios gerais de projeto em operaoprojeto em operao

Projeto de Projeto de

SistemasSistemas FlexveisFlexveis de Manufatura (de Manufatura (SFMSFM))

SFM

Gerao do conceito

Triagem

Projeto preliminar

Avaliao e melhoramento

Prototipagem eprojeto final

Projeto de processos

Projeto da rede

Arranjo fsicoe fluxo

Tecnologia de

processos

Projeto do trabalho

Projeto de produtos e servios

O que tecnologia de processo?O que tecnologia de processo?

So as mquinas, equipamentos e dispositivos que

ajudam a produo a transformar materiais,

informaes e consumidores de forma a agregar informaes e consumidores de forma a agregar

valor e atingir os objetivos estratgicos da

produo

Tecnologias de manufaturaTecnologias de manufatura

Integrados

MRP/ERPMRP/ERP

Carregamento Programao Monitorao

Veculos guiados (AGVs) e Robtica

Projetoauxiliado porcomputador

CADCAD

Manufatura auxiliada por computador

CAMCAM

Integrados

Projeto Controle Manuseio Gerenciamento

Integrados

CIECIE

Sistemas baseados em computador para outras funes, fornecedores e

consumidores

Integrados

FMSFMS

Integrados

CIMCIM

Integrados

CAD/CAMCAD/CAM

O conceito de SFM foi originado na Gr-Bretanha em 1960

A primeira instalao de um sistema flexvel de manufatura foi feita nos Estados Unidos em

Sistema flexvel de manufatura Sistema flexvel de manufatura

manufatura foi feita nos Estados Unidos em 1967

Estes sistemas criados inicialmente executaram manufaturas de famlias de peas usando mquinas-ferramentas de Controle Numrico

Sistemas flexveis de manufatura (SFM)Sistemas flexveis de manufatura (SFM)

uma configurao controlada por computador de estaes de trabalho, apoiada por um sistema integrado de movimentao de materiais e estaes de preparao de peas, dispositivos e ferramentas

(SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002, p. 246)

uma combinao de equipamentos, sistemas de controle e de comunicao uma combinao de equipamentos, sistemas de controle e de comunicao integrados na manufatura, para um desempenho de alta produtividade, com capacidade de respostas de modo rpido e econmico a mudanas no ambiente operacional

(LORINI, 1993, p. 60)

Um SFM consiste de grupos flexveis da mesma (mdulos, clulas flexveis) que conectam diferentes reas, tais como fabricao, usinagem e montagem

(DAVIS; AQUILANO; CHASE, 2001, p. 82)

Sistemas flexveis de manufatura (SFM)Sistemas flexveis de manufatura (SFM)

Partes componentes:

Um sistema central de controle por computador controla e coordena as atividades do sistema e tambm as sequncias do processo

Estaes de Trabalho Estaes de Trabalho mquinas automatizadas - CNC que desempenham as operaes mecnicas

Instalaes de carga/descarga frequentemente robs que movem peas

Instalaes de transporte/manuseio de materiais podem ser AGVs, esteiras ou trilhos transportadores, ou Robs se as distncias forem pequenas

http://www.youtube.com/watch?v=1ZS0J8UQSSg&NR=1

O SFM apresenta uma flexibilidade chamada de flexibilidade de produto, que a habilidade de introduzir mudanas nos projetos dos produtos

Sistema flexvel de manufaturaSistema flexvel de manufatura

(SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002)

Um sistema de manufatura automatizado para ser qualificado como flexvel deve satisfazer os seguintes critrios:

Teste de variedade de peas: Pode o sistema processar diferentes tipos de peas no trabalhando num sistema de produo em grupo?Teste de mudanas de programao: Pode o sistema aceitar

Critrios de FlexibilidadeCritrios de Flexibilidade

Teste de mudanas de programao: Pode o sistema aceitar mudanas na programao da produo e mudanas nas quantidades de produo nos diferentes tipos de peas ?

Teste de identificao e recuperao de erros: Pode o sistema recuperar eficientemente erros ou ms funes de operao e colapsos dos equipamentos que formam a clula ?

Teste de peas novas: Pode o sistema aceitar novas peas projetadas dentro dos diferentes produtos com relativa facilidade ?

Diferente da CFM, o SFM tem quatro ou mais

estaes de trabalho de processamento (mquinas

CNC ou centros de torneamento) conectados

Sistema Flexvel de Manufatura Sistema Flexvel de Manufatura

CNC ou centros de torneamento) conectados

mecanicamente por um sistema de manipulao de

partes comum e eletronicamente por um sistema

computadorizado distribudo

A reunio de vrias clulas de manufatura d origem ao chamado Sistema de Manufatura

O sistema de controle computadorizado de um


O sistema de controle computadorizado de um SFM , geralmente, mais complexo e sofisticado


Sistema flexvel de manufatura

(SFM)

Clula de uma

mquina

Clula flexvel de manufatura

(CFM)

1 2 ou 3 4 ou mais Nmero de mquinas

Caractersticas de Variedade x VolumeCaractersticas de Variedade x Volume

Alta

Mquinas-ferramentas de CN

isoladas

Centros automatizados

de CN

Baixa

V

a

r

i

e

d

a

d

e

Baixo Volume Alto

Sistemas flexveis de manufatura

Centros flexveis de manufatura

de CN

Sistemas dedicados

Linhas transfer flexveis

Vantagens do SFM Vantagens do SFM

Reduo do lead time (tempo de atravessamento porta a porta da planta) entre 60 e 70%

Economia de estoque e, fluxo de materiais mais uniforme ao longo da planta

Utilizao aumentada dos recursos (mquinas) entre 200 a 400%

Vantagens do SFM Vantagens do SFM

Reduo dos tempos de preparao entre 50 e 90%

Nmero de mquinas ou operaes reduzidasNmero de mquinas ou operaes reduzidasAumento da qualidade dos produtos entre 20 a 90%

Economia de espaos (reas)Ciclos de inovao da produo mais rpidos

Exemplos de SFMExemplos de SFM

http://www.youtube.com/watch?v=HWH8wyBFzpA

http://www.youtube.com/watch?v=wkddDUkKxsg&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=NxsMDeGhdXw&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=NxsMDeGhdXw&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=c7CRZZlnmKo

http://www.youtube.com/watch?v=07FKFsUEodo

FMS da MazakFMS da Mazak

http://www.mazak.jp/

http://www.mazak.jp/english/index.html

FMS da MazakFMS da Mazak

MquinasMquinas--ferramentas ferramentas -- CNCCNC

Aumento do grau de liberdade Habilidade de trocar suas prprias ferramentas magazines com diferentes ferramentas de corte esto armazenados dentro da mquinaesto armazenados dentro da mquina

Junto a estes desenvolvimentos: aumentou muito a variedade de peas que as mquinas podem produzir

permitem que as peas mais complexas possam ser usinadas

permite a troca de mesas

Centros de UsinagemCentros de Usinagem

http://www.youtube.com/watch?v=oV7-xKn4V_whttp://www.youtube.com/watch?v=oV7-xKn4V_w

O que RobO que Rob

um manipulador automtico, multifuno, programvel que tem diversos graus de liberdade, capaz de manusear materiais, peas, ferramentas, ou dispositivos especializados atravs de movimentos programados variveis, para desempenho de uma variedade de tarefas

Aplicao Soldagem Pintura

http://www.youtube.com/watch?v=DkNVhtOCcrE&feature=related

Classificao Rob de manipulao Rob de processo Rob de montagem

uma variedade de tarefas Pintura Esmerilhamento e rebarbamento

Embalagem Carregamento de mquinas

Teste Montagens Lazer

Rob de processamentoRob de processamento

para pintura

para rebarbar

para laser

Rob de processamentoRob de processamento

http://br.youtube.com/watch?v=bPU3NpuMdg0&feature=related

http://br.youtube.com/watch?v=1-J_EzKm_70&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=LXvNVjsxiMo&feature=related

http://br.youtube.com/watch?v=-_SxW_7v9is&feature=related

Rob de manipulaoRob de manipulaohttp://br.youtube.com/watch?v=hsVNZYIPXFU

Rob de montagemRob de montagem

http://br.youtube.com/watch?v=W_mVecmJReY

Rob lazerRob lazer

http://www.youtube.com/watch?v=CR9TVNGLMCI

http://www.youtube.com/watch?v=RYGYPeVcGZA

http://www.youtube.com/watch?v=EzjkBwZtxp4&feature=related

Veculo guiado automaticamente (VGA)Veculo guiado automaticamente (VGA)

um autmato de deslocamento em superfcies planas Guiado por cabos enterrados no cho da fbrica ou por sistemas de controle por rdio frequncia

Automated Guided Vehicle Automated Guided Vehicle (AGV)(AGV)

Para o percurso, recebe instrues do computador central AGV que tem seu prprio computador ou sistema de guia a bordo

Empregado na movimentao de materiais em processo, no seu transporte e armazenagem

AGVsAGVs

Exemplos AGV Exemplos AGV

http://br.youtube.com/watch?v=5ZFWS_S0tu0&feature=related

http://br.youtube.com/watch?v=GtBdvcQIO_A&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=wmWIsOxt1G4&feature=related

http://br.youtube.com/watch?v=wis9Wq_ndbY&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=Yayaet55okU&feature=related

http://br.youtube.com/watch?v=jr0H9CmSuic&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=a6anu1xeNZU&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=6VU6Ygk21ww&feature=related

REFERNCIASREFERNCIAS

DAVIS, M. M.; AQUILANO, N. J.; CHASE, R. B. Fundamentos daadministrao da produo. 3. ed. Porto Alegre : Bookman, 2001. 598 p.

LORINI, Flvio J. Tecnologia de grupo e organizao da manufatura.Florianpolis : Ed, da UFSC, 1993. 105 p.Florianpolis : Ed, da UFSC, 1993. 105 p.

SLACK, Nigel; CHAMBERS, Stuart; JOHNSTON, Robert. Administrao daproduo. 2. ed. So Paulo : Atlas, 2002. 747 p.

Sistemas Flexíveis de Manufatura (SFM)

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