Palestra 8- Manufatura Digital: Tecnologia na melhoria do processo produtivo.

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Digital Manufacturing: Technology in the improvement of the production process.

Palestrante: Prof° Dr. Jefferson Gomes - Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA

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Palestra 8- Manufatura Digital: Tecnologia na melhoria do processo produtivo.

  1. 1. Manufatura DigitalProf. Dr. Eng. Jefferson Oliveira GomesCoordenador de Projetos e Desenvolvimentos:Joinville,Setembro de 2011
  2. 2. Preâmbulo
  3. 3. Racionalização dos processos Conhecimento de novas tecnologiasTomadas de decisões com multi-critérios
  4. 4. Nossos desafios na indústriaRacionalização dos recursos produtivos
  5. 5. GRAU DE AUTOMAÇÃO 100 % Custos operacionais CUSTOS CAPITAL ESPAÇO MANUTENÇÃO FERRAMENTAS ENERGIA CUSTOS INDIRETOS DE MÃO DE OBRA 0 CUSTOS DIRETOS DE MÃO DE OBRAFonte: Tavares de Carvalho Consulting
  6. 6. Pressão de prazos GlobalizaçãoQualidade elevada Inovação tecnológicaPressão de custos Faixa etária e qualificação Espectro de produtos Tipos de pedidos Novos pedidos Alterações Reparações Manutenção
  7. 7. Manufatura digital
  8. 8. Fábrica = um conjunto de tecnologias que integram virtualmente diversas informações,Digital possibilitando a simulação, análise e tomada de decisão Produto Meios de Prod. Infraestrutura Logística Predial + + + + = Fábrica Digital Fonte: Fonte: Sandra C. ZimmermannRedução de custos e aumento de produtividade.A Manufatura Digital vai do planejamento dos processos até simulações de processos de montagemem geral e à simulação da fábrica de todos os segmentos de manufatura = Mock-Up Digital
  9. 9. RESTRIÇÃOPor serem extremamente específicos e terem retornos sob investimentos a longo e médio prazo, esses projetos não fornecem vantagem competitiva suficiente às empresa. Desenvolvimento do produto Desenvolvimento do processo Construção e implantação Tempo de planejamento Utilização Modelo real Frontloading Tempo Frontloading Tempo de planejamento Modelo real Modelo digital TempoFonte:
  10. 10. Obs: a reduction in machining tolerances from approximately +/- 150 microns to 100 microns on thefeatures of the airframe can account for a weight reduction of 4500 kg/aircraft and substantial fuelsavings (8%) [Dornfeld, 2011].
  11. 11. EXEMPLO 1Simulação 3D
  12. 12. Simulação 3D
  13. 13. MD- Análise de interferências
  14. 14. AnalísesEstudo de fatores ergonômicos visandomelhorar o desempenho de operários emtarefas de manufatura.Conforto e o esforço feito por um operáriopara ficar em determinada posição.BenefíciosEssas informações auxiliam no projetos decélulas de manufatura mais produtivasmelhorando processos e reduzindo custos.O modelo biomecânico Jack consiste de 71elementos moveis, 69 juntas e 135 graus deliberdade.
  15. 15. MD- Planejamento e análise completa dos processos Capacidade de buffer (pulmão) e mix de produção.
  16. 16. Produção “Just in Time” Kanban Interno Cliente Várias Peças Supermercado de PeçasPlano de Vendas Rotina do Homem Aranha Célula de Usinagem Plano de Produção Produção Diária (Takt) Em seqüência Planejamento de Pessoal Componente único Em seqüência P Planejamento e de Capacidade Peças ç a Planejamento s de Fonte: Projeto CCM-ITA 2007 Material Sub-montagem Gerenciamento do Kanban Kanban Externo Peças do Fornecedor Sistema
  17. 17. MD- Análise de processos com manequins humanos Fonte:
  18. 18. • Motivação •1 >> Projeto cooperativo CCM-ITA – Simulaçãode layout para auxiliar Blitz Kaizen. Blitz kaizen 26
  19. 19. Introdução • Motivação • Ø Características de Blitz Kaizen: • Modificações ou aquisições imediatas de equipamentos e serviços; • As alterações de processos e layouts precisam ser validadas fisicamente; • O mapeamento do estado futuro é focado em dados instantâneos ou médias (dados históricos) para cálculos em planilhas eletrônicas. 2 >> Explorar o potencial de ferramentas de simulação
  20. 20. Fundamentação Teórica • Processo de Simulação • Sistema Modelo = representação Componentes de um Sistema 28
  21. 21. MD- Simulação de linha de montagem É destinado para otimizar tanto a engenharia de processo quanto o processo de fabricação e montagem, permitindo ao usuário simular e validar o planejamento do processo de fabricação quando for necessário .Fonte:
  22. 22. Fonte: Implantação do conceito Recomendado apenas para linhas de Produção ($) Scan – Situação Atual Documentação Scan – “As build” Utilizado em Apresentações Análises do modelo 3D: Simulações e Animações 2D/3D Layout interferências
  23. 23. Fonte: Metodologia do Planej. Processos Planej.Processos üProcessos padrão (SVD) Produto Produto ü Árvore do Produto Layouts de processo ü 2D & 3D ü Predial e infra-estrutura Processo Recurso Simulações de processo ü Analise Recursos ü Simulações ü Meios produtivos ü Ergonomia ü Investimentos ü Relatorios
  24. 24. Fonte: Bibliotecas e padrões Bibliotecas Padrões § Robos § Meios de produção § Humanos § SVD § MTM § etc... SVD 3097 – Montar ... Audi 350 3 min Audi D3 5 min Vantagens : ü Aumenta produtividade do planejamento ü Reutilização de meios produtivos ü Viabiliza padrões a nível do grupo VW ü Permite estudos comparativos entre modelos
  25. 25. Fonte: Desafios • Quebra de paradigmas; • Organização da cadeia de informações; • Integrar informações e atividades de diferentes grupos de trabalho (processo); • Definição do método de trabalho; • Estabelecer parcerias com fornecedores de tecnologia (UGS,T-Systems, Bentley, Dassault). Produto Fabrica virtual Digital Tecnologia Metodo Processo Organização Humano Fatores
  26. 26. Nossos desafios na indústria Conclusões parciais
  27. 27. Entendendo o segmento Capacidade de P&D A discussão hoje em dia deve estar pautada em projeto para manufatura“...Engenheiros devem ser formados com alta qualidade, caracterizada por sólidosconhecimentos de física, matemática e química. Devem ainda ter capacidade detrabalhar em equipes multidisciplinares e, também, senso de responsabilidade éticae profissional...“(Aquilino Senra Martinez é vice-diretor da Coppe/UFRJ )
  28. 28. Entendendo o segmento automotivo China/India: Capacidade de P&D • A China com corpo de 1,8 milhões de engenheiros forma 300 mil por ano • India com 450 mil engenheiros forma 200 mil por ano • No Brasil, as grandes empregadoras, com mais de 100 engenheiros, são apenas 2,8% do total. • Brasil forma 23 mil engenheiros por ano • Russia forma 100 mil engenheiros por ano • Brasil 6 engenheiros/1000 profissionais ativos • França 15 engenheiros/1000 profissionais ativos • EUA e Japão 25 engenheiros/1000 profissionais ativos “...Engenheiros devem ser formados com alta qualidade,Fonte: BCG Report 2008 caracterizada por sólidos conhecimentos de física, matemática e química. Devem ainda ter capacidade de trabalhar em equipes multidisciplinares e, também, senso de responsabilidade ética e profissional...“ (Aquilino Senra Martinez é vice-diretor da Coppe/UFRJ )
  29. 29. Interface IndustrialModelagem de Tecnologias de Metrologia e Gerenciamento sistemas de manufatura qualidade do ciclo de vida manufatura do produtoProf. E. Villany Prof. J. Gomes Prof. R. Suterio Prof. L. Trabasso ITA ITA INPE ITA CoordenadorFundamentos de Tecnologias Gerenciamento Desenvolvimento mecatrônica dos da qualidade e do ciclo de vida processos metrologia do produto Interface acadêmica
  30. 30. OBRIGADO!Prof. Jefferson Oliveira Gomes, Dr. Enge-mail: gomes@ita.br jgomes@dn.senai.br

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