Automação Industrial - SFM

Os sistemas integrados de manufatura (SIM) apresentam uma abordagem estratégica embasada em tecnologia, que respondem aos desafios competitivos de fabricação. Uma forma de caracterizar esses sistemas é a partir da matriz de variedade (de partes/peças diferentes) e volume (da quantidade de partes/peças produzidas) da manufatura, conforme ilustra a figura.

Considerando a matriz de variedade x volume representada na figura, avalie as afirmações a seguir.

I. Sistemas totalmente dedicados são adequados para produzir uma variedade limitada de configurações de partes/peças, no entanto, podem trabalhar com volumes muito altos de produção, ocupando a faixa A3 da matriz.

II. Sistemas flexíveis de manufatura (FMS) podem ocupar o nível mais alto da matriz de volume e variedade, ocupando a faixa C3, ou seja, são capazes de se adequar a alta variedade de partes/peças e alto volume de produção de partes/peças.

III. Sistemas que utilizam máquinas baseadas em CNC (computador numericamente controlado) podem trabalhar com alta variedade de programação de partes/peças, ocupando a faixa C1 da matriz, mas podem ser inviáveis economicamente se os volumes não forem baixos.

É correto o que se afirma em

• I, apenas.

• II, apenas.

• I e III, apenas.

• II e III, apenas.

• I, II e III.

Os sistemas flexíveis de manufatura (FMS) são configurações, controladas computacionalmente, de estações de trabalho semi-independentes conectadas por manuseio de materiais e carregamento de máquinas automatizados. Entre as vantagens desses sistemas, NÃO podemos apontar:

• Os sistemas FMS são mais flexíveis do que quaisquer outros sistemas de manufatura;

• Redução do lead time e do tempo de atravessamento entre 60% e 70%;

• Economia de estoque, notadamente de materiais em processo;

• Utilização aumentada, na faixa de 200 a 400%;

• Redução do número de máquinas em operação, associada à melhoria obtida na utilização.

Uma equipe de projeto está desenvolvendo uma linha de produção para um novo produto. Nessa nova linha, haverá um maior grau de automação industrial, com a instalação de diversas máquinas cuja operação é controlada por computadores. Em determinado setor, um projetista pretende optar pela implantação de um sistema flexível de manufatura — flexible manufacturing system (FMS). Tendo a situação acima como referência inicial, julgue o item que se segue, acerca da utilização de computadores no projeto e na operação.

Um FMS simples, que não inclua transferência automática entre máquinas, pode ser considerado uma célula de manufatura flexível — flexible transfer line (FTL).

• Verdadeiro

• Falso

Uma equipe de projeto está desenvolvendo uma linha de produção para um novo produto. Nessa nova linha, haverá um maior grau de automação industrial, com a instalação de diversas máquinas cuja operação é controlada por computadores. Em determinado setor, um projetista pretende optar pela implantação de um sistema flexível de manufatura — flexible manufacturing system (FMS). Tendo a situação acima como referência inicial, julgue o item que se segue, acerca da utilização de computadores no projeto e na operação.

Um FMS pode ser considerado como uma micro-operação auto-contida, que é capaz de manufaturar um componente completo do início ao fim.

• Verdadeiro

• Falso

Considerando a visão geral dos sistemas de produção e de como eles algumas vezes são automatizados e computadorizados, e examinando como os fabricantes podem competir de forma bem-sucedida recorrendo-se a modernas abordagens e tecnologias de manufatura, leia e analise atentamente as afirmações a seguir e assinale a alternativa que relaciona corretamente a perspectiva tecnológica a ser adotada e seu respectivo contexto.

• Automação: o uso de equipamentos automatizados, muitas vezes, pode compensar os custos de manufatura. Isso porque a automação pode reduzir os custos de mão-de-obra e os ciclos de produção, além de aumentar a quantidade produzida e a consistência do produto.

• Tecnologias de manuseio de materiais: a produção normalmente envolve uma sequência de atividades realizadas em diferentes locais da fábrica. O objeto a ser trabalhado deve ser transportado, armazenado e, principalmente, identificado e rastreado manualmente à medida que se movimenta pela fábrica.

• Sistemas de produção: envolvem a integração e a coordenação de múltiplas estações de trabalho automatizadas e/ou manuais, por meio do uso de tecnologias de gerenciamento de materiais que visam a alcançar um efeito colaborativo se comparado à operação independente das estações de trabalho.

• Manufatura flexível: a flexibilidade na produção permite que os produtos possam competir de maneira efetiva na categoria “baixa diversidade / alto volume” de produtos.

• Manufatura integrada por computador (computer integrated manufacturing – CIM): as tecnologias incluem o projeto auxiliado por computador (computer-aided design – CAD), a manufatura auxiliada por computador (computer-aided manufacturing – CAM) e as redes de computadores para integrar as operações de produção e contratos.

Recentemente várias empresas brasileiras vêm implantando o Sistema Flexível da Manufatura. Engenheiros de Produção especializados em projetos industriais e de produtos vêm liderando esse processo de modernização. O SFM é:

• Um agrupamento de estações de trabalho semi-independentes controladas por computador, interligados por um sistema automatizado de transporte;

• Um conjunto de técnicas que permite explorar as similaridades básicas de peças e de processos num sistema interdependente flexível;

• Um sistema auxiliado por estações de trabalho que permite que máquinas integradas no processo flexível fabril sigam instruções programadas;

• Um sistema que programa operações e dá ordens orientadas para a produção, intermitentes e diversificadas;

• Um agrupamento de estações de trabalho que permite que máquinas integradas no processo flexível sigam instruções programadas.

O que caracteriza uma célula flexível de manufatura?

• Uma célula flexível de manufatura é um sistema que realiza a produção de diversos produtos sem a necessidade de reconfiguração constante das máquinas envolvidas no processo.

• É uma célula automatizada que opera exclusivamente em grandes volumes de produção com pouca ou nenhuma adaptação às mudanças nas especificações dos produtos.

• Refere-se a uma célula manual que depende inteiramente de trabalhadores humanos para processar e organizar o fluxo de trabalho, resultando em baixa flexibilidade de produção.

• Consiste em uma célula produtiva projetada para fabricar apenas um tipo de produto, sem a capacidade de modificar suas operações para outros produtos.

• Uma célula flexível é baseada em linhas de montagem manuais e sem integração de máquinas, limitando sua capacidade de operar em processos automatizados.

Qual a vantagem mais significativa de uma célula flexível de manufatura?

• Oferece altos níveis de personalização, mas exige que todas as máquinas e equipamentos sejam configurados manualmente para cada novo tipo de produto que entra na linha de produção

• A célula flexível permite maior automação e pode ser facilmente adaptada para produzir diferentes tipos de produtos, sem a necessidade de grandes investimentos em reconfiguração.

• É um sistema econômico em termos de custo inicial, mas possui limitações na produção em larga escala, devido à baixa flexibilidade no processamento de diferentes materiais.

• O foco principal da célula flexível está na produção contínua de um único produto, otimizando apenas a eficiência para volumes elevados de fabricação em massa.

• Células flexíveis de manufatura são projetadas para operar sem automação, o que reduz a necessidade de capacitação dos operadores, mas limita a flexibilidade do sistema.

Em uma célula flexível de manufatura, a integração entre máquinas e robôs permite:

• A coordenação eficiente das operações de produção, com robôs ajustando automaticamente suas funções conforme a variação de produtos, sem interrupção nas atividades da célula.

• A utilização de robôs apenas para tarefas simples e repetitivas, enquanto a maior parte do trabalho manual é feita por operadores humanos para garantir a flexibilidade do sistema.

• A realização de todas as tarefas exclusivamente por robôs, sem interação com operadores humanos, o que reduz a capacidade de adaptação da célula a novas demandas.

• O uso de robôs para movimentação de materiais, porém sem a possibilidade de realizar operações complexas como controle de qualidade ou montagem de componentes sofisticados.

• O controle de tarefas específicas, como soldagem, mas a flexibilidade é limitada, pois a integração não permite a troca de produtos sem ajustes manuais extensivos.

Um desafio enfrentado na implementação de células flexíveis de manufatura é:

• A complexidade na programação de máquinas e robôs para que possam alternar automaticamente entre diferentes produtos sem a necessidade de intervenção manual.

• A alta dependência de operadores humanos para realizar ajustes entre diferentes lotes de produção, o que torna o processo menos eficiente e mais propenso a erros.

• A incapacidade de gerenciar a logística interna da célula, uma vez que os sistemas automatizados não permitem a movimentação automática de materiais entre estações de trabalho.

• A dificuldade de operar em ambientes de produção em massa, já que o sistema é projetado apenas para produção em pequenos lotes e séries curtas de produtos.

• A necessidade de paradas constantes para manutenção manual das máquinas, que não são projetadas para operar de forma contínua em uma célula flexível.