Processos Industriais: Avanços em Manufatura e Microeletrônica

PROCESSOS INDUSTRIAIS I SISTEMAS DE PRODUÇÃO MODERNOS Desenvolvimentos Recentes na Manufatura Microeletrônica Manufatura Computadorizada Fabricação flexível Micro fabricação e Nanotecnologia Produção enxuta e Seis Sigma Globalização e terceirização Fabricação ambientalmente consciente Microeletrônica Dispositivos eletrônicos que são fabricados em escala microscópica Circuitos integrados CIs As tecnologias de fabricação de hoje permitem que bilhões de componentes sejam incluídos em um único CI Uma grande proporção dos produtos fabricados hoje são baseados em tecnologia de microeletrônica Cerca de 23 dos produtos listados a seguir são produtos electrônicos ou a sua função e funcionamento dependem da electrônica Aparelho de fax Automóvel híbrido Avião supersônico Bicicleta Cadeira de plástico em peça única Caixa eletrônico Calculadora de bolso Câmera de vídeo Câmera digital Caneta esferográfica Computador pessoal PC Cortador de grama Digitalizador óptico Disco compacto CD Disco de vídeo digital DVD Equipamento de imagem por ressonância magnética MRI Forno de microondas Impressora a jato de tinta colorida Lâmpada fluorescente Lata de refrigerante Leitor de CD Leitor de DVD Leitor de livro eletrônico Lentes de contato Máquina de lavar e secar roupa Máquina de lavar louça Máquina fotocopiadora Medicamentos Pneu Raquete de tênis de materiais compósitos Relógio de pulso Robô industrial Sistema de segurança para residência Tablet Telefone celular Televisores LCD e Plasma Tênis Videogame Manufatura Computadorizada O Controle Numérico Direto DNC foi uma das primeiras aplicações de computadores na fabricação década de 1960 Computador mainframe controlando remotamente várias máquinas ferramentas Possibilitado pelos avanços na microeletrônica o custo dos computadores e do processamento de dados foi reduzido levando ao uso generalizado de computadores pessoais Para controlar máquinas de produção individuais Para gerenciar toda a empresa Microfabricação e Nanotecnologia Micro fabricação Processos que fabricam peças e produtos cujos tamanhos de características estão na faixa de mícrons 106 m Exemplos Cabeças de impressão a jato de tinta discos compactos micros sensores usados em automóveis Nanotecnologia Materiais e produtos cujos tamanhos de características estão na faixa nanométrica 109 m Exemplos Revestimentos para conversores catalíticos monitores de TV de tela plana Produção Enxuta e Seis Sigma Produção enxuta Fazer mais trabalho com menos recursos mas alcançar maior qualidade no produto final Objetivo subjacente eliminação dos resíduos na fabricação eliminação de desperdício Seis Sigma Programa focado na qualidade que utiliza equipes de trabalhadores para realizar projetos destinados a melhorar o desempenho organizacional de uma organização Terceirização Uso de empreiteiros externos para realizar trabalhos que tradicionalmente eram realizados internamente Terceirização local Empregos permanecem nos países Terceirização para países estrangeiros Terceirização offshore produção na China e em outros locais no exterior Terceirização nearshore produção no Canadá México e América Central Globalização O reconhecimento de que temos uma economia internacional na qual as barreiras uma vez estabelecidas pelas fronteiras nacionais foram reduzidas Isso permitiu o fluxo mais livre de bens e serviços capital tecnologia e pessoas entre regiões e países Países outrora subdesenvolvidos como China Índia e México agora desenvolveram suas infraestruturas e tecnologias de fabricação para se tornarem importantes produtores na economia global Fabricação ambientalmente consciente Determinar o uso mais eficiente de materiais e recursos naturais na produção e minimizar as consequências negativas sobre o meio ambiente Termos associados fabricação verde produção mais limpa fabricação sustentável Abordagens básicas Projetar produtos que minimizem o impacto ambiental Projetar processos que sejam ecologicamente corretos Manufatura Flexível Embora a produção em massa seja amplamente utilizada em todo o mundo a informatização permitiu o desenvolvimento de sistemas de fabricação que podem lidar com a variedade de produtos Exemplos Fabricação de celulares Linhas de montagem de modelos mistos Sistemas de fabricação flexíveis Flexibilidade na Manufatura e sua Importância Tipos de Flexibilidade SMF Sistemas de Manufatura Flexíveis SMF ou Flexible Manufacturing System FMS São sistemas de produção altamente automatizados capazes de produzir uma grande variedade de peças e produtos por meio de um único equipamento e software Os primeiros sistemas executavam a manufatura de famílias de peças utilizando máquinasferramentas de controle numérico Sistemas de Manufatura Flexíveis SMF Principais objetivos Ganho em eficiência e economia similares à produção em massa Flexibilidade para pequenos e médios lotes Variedade de peças Os Sistemas de Manufatura Flexíveis SMF apresentam ao menos três subsistemas Sistema de Armazenamento e Processamento de Materiais equipamentos automatizados ou robotizados que fornecem e gerenciam materiais Sistema de Processamento grupo de máquinas com comando numérico CN ou comando numérico computadorizado CNC Sistema de Controle Computadorizado realiza o controle operacional do conjunto MáquinasFerramentas Centros de Usinagem CNC Equipamentos multifuncionais Três eixos ou mais Até 60 ferramentas Alimentador automático de ferramentas Sistema de Transporte e Manuseio de Materiais STMM Integração do SFM Transporte rápido e seguro Ferramentas acessórios matériaprima peças Entre máquinas carregamento e descarregamento Robôs carregadescarga MP Veículos autoguiados grau de liberdade Monotrilhos caminho fixo Esteiras caminho fixo Controle Computacional Interligação física STMM Comunicação lógica computadoresrede Controle e sincronismo das operações Principais elementos Servidor gere os níveis inferiores Rede conecta o servidor às estações de trabalho Unidades de controle micro ou PLC em equipamento Hierarquia de Comunicação Lógica em uma FMS Vantagens dos Sistemas Flexíveis de Manufatura Desvantagens dos Sistemas Flexíveis de Manufatura Casos Reais de Sucesso na Implantação de SFMs Investimento de 44 milhões de dólares Planta de Chicago Novos modelos de veículos em duas semanas Cinco plantas economizaram 25 bilhões de dólares Meta é 80 da produção em SFM Reformulações no projeto de uma impressora Montagem manual atendia à qualidade Custo menor Atividade 2 Pesquisar para discussão com a turma na próxima aula Manufatura Verde