O presente projeto de pesquisa propõe um método de apoio para implantação de ferramentas da Manufatura Enxuta à cadeia produtiva ligada diretamente à uma empresa que já possua esta abordagem implementada. Este trabalho mostra a sequência de implantação das ferramentas, garantindo a sustentação do elo entre fornecedor e cliente para uma produção enxuta. Este método foi desenvolvido a partir de um estudo de caso onde uma empresa de grande porte do setor de construção civil, esta já possuindo a Manufatura Enxuta, porém seus fornecedores não garantiam a entrega de material dentro do ritmo necessário, desta forma a empresa de grande porte teve a necessidade de ampliar os conceitos desta abordagem aos seus fornecedores com a mudança de cultura, práticas de gestão e implantação de ferramentas. O estudo consistiu no treinamento de pessoas, análise da produção do fornecedor, requisitos do cliente e aplicação de ferramentas da Manufatura Enxuta, onde os resultados obtidos comprovaram sua eficácia e garantiram a sustentabilidade em manter a cadeia produtiva enxuta.

A partir da crescente necessidade de oferecer produtos únicos e inovadores, fabricados no menor tempo possível e com os menores custos, são cada vez maiores as exigências sobre os processos de manufatura e logística. A utilização de recursos de simulação digital pode contribuir significativamente para o planejamento de sistemas de manufatura. Entretanto, o método tradicional de simulação de processos não abrange a programação dos sistemas de automação e controle, a exemplo de CLPs e robôs, que tende a ser a última fase dentro do processo de desenvolvimento de um sistema de produção. Em geral, o projeto de controle se estende pela fase de comissionamento real, que é executada após a instalação dos equipamentos e consiste na verificação e correção de falhas de funcionamento para que o sistema entre em operação. Esta característica conduz a atrasos na implementação, bem como à diminuição da qualidade do sistema como um todo. De modo a reduzir as falhas encontradas nesta fase, torna-se necessário realizar testes de verificação integrados à fase de projeto. Por meio da tecnologia de Comissionamento Virtual, o sistema de controle pode ser testado em conjunto com modelos de simulação em condições próximas à realidade. Os benefícios esperados com a utilização desta tecnologia são: a diminuição do time-to-market; a redução dos custos de implementação e operação; e o aumento da qualidade do sistema de controle. A fim de atingir o objetivo de organizar o conhecimento sobre o método de Comissionamento Virtual aplicado a processos de manufatura automatizados, uma revisão sistemática é realizada para identificar e analisar estudos na literatura relativos a este tema. Expõem-se os conceitos e tecnologias envolvidos e os procedimentos para sua aplicação em projetos de sistemas automatizados de manufatura. Para estudo e análise desta metodologia, são desenvolvidos dois estudos de caso envolvendo a integração entre modelos computacionais, equipamentos físicos e sistema real de controle: uma célula robótica de soldagem e uma linha de produção automatizada. Estes são avaliados em conjunto com os demais estudos, em uma análise sobre a aplicação de Comissionamento Virtual a sistemas de manufatura. Por fim, são apresentadas sugestões para estudos futuros com escopos semelhantes aos desenvolvidos neste trabalho.

Sistemas de ferramental flexível têm sido utilizados na indústria aeronáutica para realizar a fixação de fuselagens durante operações de manufatura de aeronaves, tais como fresamento e furação. Estes sistemas tem custo elevado por causa de seus elementos constitutivos, notamente motores DC e encoders para movimentar as hastes das torres. Considerando o crescente uso de manipuladores robóticos na indústria aeronáutica, este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de ferramental flexível inovador para ser usado em diferentes geometrias de aeronaves utilizando manipulador robótico industrial, tanto para movê-lo quanto para configurar suas partes móveis. O ferramental flexível experimental é composto de quatro torres (POGO), que possuem uma haste com ventosa na sua extremidade e são posicionados e configurados pelo robô. Um protótipo desse Ferramental Flexível Robótico Passivo (FFRP) foi projetado e fabricado, o que permitiu a realização de testes diversos para verificar os sistemas de frenagem das hastes e das ventosas com atuadores pneumáticos bem como a capacidade de sucção das ventosas. A simulação virtual do sistema para criar a programação off-line do robô foi gerada, permitindo a implementação da programação real do sistema de FFRP. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade da utilização de um manipulador robótico para realizar a configuração do FFRP de acordo com a geometria do material a ser usinado, com a programação sendo obtida a partir da simulação robótica 3D.

O presente trabalho aborda os desafios que as organizações enfrentam na incorporação da sustentabilidade em sua estratégia de negócio e operações. Como resposta a tal demanda, o Sistema Integrado de Gestão (Qualidade, Meio Ambiente, Responsabilidade Social, e Saúde e Segurança do Trabalho) integrado à Manufatura Enxuta se apresenta como uma resposta competitiva para que as organizações prosperem na sua indústria sob os princípios do desenvolvimento sustentável. A investigação sobre os atuais modelos utilizados pelas organizações revela o uso de Sistemas Integrados de Gestão e Sistemas de Manufatura Enxuta de forma não integrada e muitas vezes conflitante. O objetivo deste trabalho é propor um modelo para a melhoria da sustentabilidade corporativa, baseado na integração do Sistema Integrado de Gestão (Qualidade, Meio-Ambiente, Saúde e Segurança do Trabalho, e Responsabilidade Social) e do Sistema de Manufatura Enxuta. O modelo proposto foi aplicado em uma organização do setor aeroespacial e a implementação do Sistema de Gestão Enxuto-Integrado para a Sustentabilidade tem potencial de gerar melhoria do desempenho da sustentabilidade para a organização, com produção mais rápida, mais flexível, reduzindo os estoques, reduzindo os problemas da qualidade, ambientais, de responsabilidade social e de saúde e segurança do trabalho, de forma a tornar a empresa mais competitiva.

A busca de um desempenho superior do processo produtivo tem sido uma das formas empregadas pelas organizações do segmento automotivo para enfrentar os ataques da concorrência estimulados pelo atual cenário econômico globalizado. Uma manufatura eficiente integrada com iniciativas de sustentabilidade, relativo ao equilíbrio entre o resultado operacional, o respeito às pessoas e a preservação do meio ambiente, cria na empresa condições favoráveis para manter a melhoria continua e uniforme no seu desempenho competitivo, enquanto proporciona versatilidade operacional para responder rapidamente aos mercados crescentes e voláteis. Por ser a área produtiva uma das mais complexas e dispendiosas, muitas organizações têm buscado um novo modelo de gestão para seu sistema de produção que propicie ganhos substanciais de produtividade, melhoria na satisfação dos seus clientes, oportunidades de redução de custos, e que atendam suas expectativas futuras de crescimento e adequação as mudanças ocorridas no mercado com o efeito da globalização. A presente tese tem como objetivo geral desenvolver um modelo de gestão da produção e seu método de implementação integrando os princípios da manufatura enxuta e da sustentabilidade suportado pela transformação cultural da organização. O objetivo também inclui a aplicação do modelo, por meio do seu método de implementação, em uma organização manufatureira da indústria automotiva. O método desenvolvido para a implementação do modelo é composto por etapas e sugere um avanço gradual, englobando desde a fase inicial seus princípios fundamentais, operando simultaneamente em um mesmo ambiente, abrangidos por iniciativas de desenvolvimento pessoal e transformação organizacional, fazendo com que as melhorias se sustentem na medida em que vai avançando. A metodologia de pesquisa adotada neste trabalho é de natureza aplicada, com abordagem qualitativa, optando-se inicialmente por uma pesquisa bibliográfica, seguida de uma pesquisa exploratória, e finalizando com uma pesquisa-ação. A avaliação da eficácia do modelo, aplicada em uma área piloto de uma empresa do segmento automotivo, foi demonstrada pelos resultados obtidos alinhados com as expectativas iniciais, motivando sua extensão para as demais áreas da empresa.

O conceito de projeto modular não é novo e tem sido usado no contexto do processo de desenvolvimento integrado de produto como uma diretriz DFM (Design for Manufacturing). Por meio dele, podem-se racionalizar recursos, evitar a obsolescência precoce do produto e apresentar, para o mercado, uma aparente variedade do produto, mantendo-se um estrito controle sobre a variedade de seus processos de manufatura. Não obstante, definir a fronteira de um módulo na estrutura de um produto não é uma tarefa trivial. Acerca de tal cenário, este trabalho propõe um método de análise do grau de modularidade de produtos mecatrônicos. Por meio da compilação dos requisitos de projeto, em matrizes, avaliação das interações entre os componentes e a determinação dos pesos dessas interações, a modularidade do produto é avaliada e o resultado pode ser usado na definição da estrutura do produto. Uma célula robótica - desenvolvida no ITA/CCM - foi escolhida como bancada de testes para aplicação e análise do método, particularmente um efetuador (end effector) robótico. O método é constituído por atividades as quais facilitam sua implementação e entendimento, assim, a cada atividade executada, os resultados preliminares indicam as melhores opções de projeto do ponto de vista de modularidade. A aplicação do método proposto resultou em um projeto modular adequado, traduzido por um efetuador robótico inovador e reconfigurável. A estrutura modular também foi indutora de um processo de fabricação do efetuador mais ágil e com uma quantidade irrelevante de retrabalho.

A eficiência energética nos processos de usinagem e nos sistemas de manufatura flexíveis (FMS) em usinagem é essencial para aumentar a competitividade das empresas. Esse tema não está apenas diretamente ligado à era da sustentabilidade, mas também a procedimentos que possibilitam grande redução de custos. Atualmente, a sustentabilidade não se refere somente à área ambiental ou a utilizar os recursos disponíveis com consumo consciente, mas também está ligada à sobrevivência da empresa em um mercado globalizado e competitivo. A sobrevivência de uma empresa aumenta pela diminuição de seus custos energéticos, que já são maiores que o custo de manutenção da ferramenta de corte no setor metalomecânico de usinagem. Na era da sustentabilidade, uma forma de avaliar se a empresa é sustentável é pela sua política de eficiência energética. A norma ABNT/ISO 50001, que trata do assunto de eficiência energética, orienta a empresa a cumprir vários requisitos, entre os quais, a necessidade de indicadores para avaliá-la e de um método para aumentá-la. A norma, porém, não informa quais são esse indicador e método. Para suprir essa lacuna, possibilitando que empresas tenham maior eficiência energética e se tornem mais competitivas, essa tese apresenta um método sistemático para avaliar e aumentar a eficiência energética em sistemas flexíveis de manufatura discreta em usinagem. Esse método baseia-se na avaliação de FMS pela eficiência da produção, do processo e redução de custeio que são avaliações complementares, e um método de aumento da eficiência energética em equipamentos e outro em processo de usinagem. O método foi aplicado em 3 FMS em usinagem em uma indústria automotiva, que resultou na redução de 10% do consumo de energia elétrica nos seis primeiros meses e mais 10% no ano posterior. Nesse período da aplicação do método, foi possível identificar as maiores perdas em energia elétrica no FMS e, posteriormente, criar mais de 250 ações de aumento da eficiência energética em energia elétrica. Assim, todos os estudos feitos e apresentados nesta tese foram aplicados aos equipamentos e processos em sistemas flexíveis de manufatura em uma indústria automotiva. Como resultado da aplicação do método da tese desenvolvido na fábrica, a equipe que o aplicou recebeu inclusive um prêmio mundial de inovação em gestão de meio ambiente da Renault, Palmarès ICP Monde 2014 - Maîtrise de l'Environnement. Outro resultado da tese, com a aplicação da metodologia desenvolvida, foi a criação de uma patente FR14-60338, depositada inicialmente na França.

Os Sistemas Locais de Produção - SLPs são constituídos por estruturas capazes de estimular processos de aprendizagem que geram fluxos de conhecimentos locais. Além disso, o fortalecimento da cadeia produtiva global possibilitou às empresas, a ampliação do acesso e a apropriação de fluxos de conhecimentos externos ao SLP. Esta tese verificou quais são os fluxos de conhecimentos locais e externos no SLP têxtil-vestuário, e como esses fluxos são incorporados pelas empresas, afetando a competitividade local. O estudo foi conduzido por entrevistas realizadas com dezenove empresas do SLP têxtil-vestuário do Estado de Santa Catarina. A pesquisa empírica permitiu verificar os fluxos de conhecimentos e, as evidências possibilitaram o entendimento de que coexistem localmente no SLP têxtil-vestuário catarinense empresas com diferenças cognitivas explicadas por suas capacitações acumuladas ao longo de suas trajetórias. As diferenças nas capacitações das empresas co-localizadas levam à formação de um sistema de conhecimento local assimétrico. Nesse sistema local as empresas têm diferentes papéis cognitivos. Dessa forma, o sistema de conhecimento local do SLP catarinense é formado por empresas que transferem conhecimento; por empresas que trocam conhecimentos e, por empresas isoladas. Considerando que as interações entre os agentes locais e externos ao SLP podem gerar processos de aprendizagem e fluxos de conhecimentos, as principais implicações dessa assimetria encontrada no referido SLP, estão relacionadas com o papel do conhecimento na dinâmica industrial e, na geração de vantagens competitivas para as empresas localizadas em SLPs. / The Local Production Systems LPS are constituted of structures able to stimulate learning processes that generate local knowledge flows. Moreover, the strengthening of the global productive chain enabled the companies, the increasing of access and the appropriation of external knowledge to the LPS. This thesis investigated which local and external knowledge flows are within the textile-clothing to LPS, and how these flows are incorporated by the companies, affecting the local competitiveness. The study was led by interviews carried out with nineteen LPS textile-clothing companies from Santa Catarina State. The empirical research allowed checking the knowledge flows and, the evidences enabled the understanding that in the catarinense LPS textile-clothing locally coexist companies with cognitive differences explained by their capabilities clustered throughout their trajectories. The differences in the co-localized companies capabilities draw to a formation of asymmetric local knowledge system. In this local system the companies have different cognitive roles. Thus, the local knowledge system of the catarinense SLP is consisted of companies which transfer knowledge; of companies that exchange knowledge and, of isolated companies. Considering that the interactions between the local and external agents to the SLP may generate learning processes and knowledge flows, the main implications of this asymmetry found in the mentioned SLP, are related to the role of knowledge in the industrial dynamics and, in the creation of competitive advantages for the companies localized in LPS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289688.pdf: 1714483 bytes, checksum: 20446d8f267a8e19cb4e7b2575c78739 (MD5) / Os princípios e as práticas das organizações Lean são reconhecidas no mundo inteiro como a maneira mais eficaz de construir e sustentar a melhoria contínua das empresas, tendo em vista que o mercado global tem exigido das empresas uma eficácia maior e sempre crescente em tudo o que fazem. Melhorar a produtividade, reduzir custos e oferecer produtos de qualidade são fatores vitais para toda e qualquer empresa do mundo. Como a produção em massa está obsoleta no alcance destes objetivos foi necessária uma melhor forma de organizar e gerenciar os relacionamentos com clientes, cadeia de fornecedores, desenvolvimento de produtos e operações de produção, uma abordagem na qual a Toyota foi pioneira após a segunda Guerra Mundial. Essa abordagem é chamada de Manufatura Enxuta (Lean Manufacturing), e trata-se de uma forma de fazer cada vez mais com cada vez menos. Para alcançar os resultados esperados de produtividade e qualidade desejados com a implantação de um Sistema Enxuto de Produção é essencial a existência de um sistema que meça os indicadores do chão de fábrica, tais como OEE (Overall Equipment ffectiveness), tempos de ciclo das máquinas, índice de manutenção, tempos de troca, índice de refugo, produtividade de linhas de montagem, etc e que o mesmo seja a comprovação das melhorias alcançadas e retro-alimente as novas melhorias. Os sistemas que fornecem informações em tempo-real do chão de fábrica são chamados de MES (Manufacturing Execution System). Eles já são amplamente utilizados em fábricas de produção contínua, como indústrias químicas, alimentícias, energéticas, etc, porém, quando falamos de indústrias de produção discreta, especialmente linhas de montagem, os MES são pouco desenvolvidos epouco utilizados. Neste trabalho foi especificado e implementado um sistema MES em linhas de montagem de refrigeradores, voltado à redução de desperdícios utilizando conceitos da Manufatura enxuta. Dentre os ganhos resultantes da implementação do sistema MES, o principal foi o aumento da produtividade. Outros ganhos foram a rastreabilidade de produtos, a confiabilidade dos dados gerados e a adoção do MES como sistema oficial de gestão de linhas de montagem. Trabalhos de melhoria, como projetos de metodologia 6-sigma, passaram a utilizar o MES como fonte de dados e comprovação de ganhos. / The principles and practices of Lean organizations are recognized worldwide as the most effective way to build and sustain continuous improvement of companies, considering that the global market has demanded greater and growing efficiency of enterprises in everything they do. Improve productivity, reduce costs and provide quality products are vital factors for any company in the world. As mass production is outdated in reaching these goals, it was necessary a better way to organize and manage customer relationships, supply chain, product development and production operations, an approach in which Toyota has pioneered after the World War II. This approach is called Lean Manufacturing and this is one way of doing more with less. To achieve the expected results of productivity and quality desired by the implementation of a Lean Production System is essential to the existence of a system to measure the key performance indicators of the shop floor, such as OEE (Overall Equipment Effectiveness), cycle times of machines, maintenance index, changeover times, scrap rate, productivity of assembly lines, etc. and that it is proof of the improvements achieved and back-feed the new improvements. The systems which provide real-time shop floor information are called MES (Manufacturing Execution System). They are already widely used in continuous production plants, such as chemical, food, energy, etc. However, when we speak of discrete manufacturing industries, especially assembly lines, the MES are underdeveloped and underutilized. In this research was specified and implemented a MES system in assembly lines of refrigerators, aimed at reducing waste by using concepts of Lean Manufacturing. Among the gains resulting from the implementation of the MES system, the principal was the increase in productivity. Other gains were the traceability of products, the reliability of data generated and the adoption of MES as the official system of management of assembly lines. Improvement projects, such as 6-Sigma methodology bega0n to use the MES as a data source and proof of earnings.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T11:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240829.pdf: 9488001 bytes, checksum: e54e7acf4733c0eb71236c7c8e2e1f3e (MD5) / Este trabalho tem o objetivo de propor e implementar um conjunto de instruções e procedimentos para integrar, de forma física e lógica, um grupo de máquinas CNC, um robô industrial e um sistema de armazenamento automático (Automated Storage and Retrieval System - AS/RS), para a formação de uma Célula Flexível de Manufatura (Flexible Manufacturing Cell - FMC). Em primeiro lugar foi feita a modelagem da célula, com base na definição prévia de um conjunto de interfaces mínimas para cada equipamento e com o auxílio do mecanismo formal de descrição das Redes de Petri. A partir da modelagem da célula, foi proposto e implementado um modelo de integração, baseado em módulos gerenciadores desenvolvidos a partir de um software de supervisão e controle (Elipse SCADA). Cada módulo foi concebido com interfaces suficientes para permitir a integração de equipamentos de diferentes fabricantes, o que confere flexibilidade na configuração da célula. A comunicação entre os diversos módulos é realizada utilizando a tecnologia OPC (OLE for Process Control), que possibilita a troca de dados entre gerenciadores em tempo real e de forma aberta. A integração entre os gerenciadores e seus respectivos equipamentos é feita por meio de CLPs (Controladores Lógicos Programáveis). O sistema permite simular a fabricação de uma família de peças, sem a interferência de operadores. Interfaces Homem-Máquina (IHM) foram desenvolvidas para permitir que usuários locais e remotos (fisicamente distantes) possam inserir e monitorar seus pedidos de fabricação na célula. Todos os códigos utilizados na construção dos gerenciadores são descritos neste trabalho, além dos programas de movimentação do robô, programas desenvolvidos para os CLPs e implementações de hardware necessários para a integração dos diferentes equipamentos que compõem a célula. This work aims at proposing and implementing a set of instructions and procedures to integrate, physical and logically, a group of CNC (Computer Numerical Control) machines, an industrial robot and an Automatic Storage and Retrieval System (AS/RS), in order to form a Flexible Manufacturing Cell (FMC). First of all, the cell was modeled based on a definition of a set of minimum interfaces for each piece of equipment, using Petri Nets. After completing the modeling of the cell, it was proposed and implemented an integration model, based on management modules developed with a monitoring and control software (Elipse SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition). Each module was conceived with enough interfaces to allow the integration of different equipment manufacturers, which ensures flexibility in the cell configuration. The communication between the several modules is made using OPC (OLE for Process Control) technology, which allows the data exchange between the management modules real time and in an open way. The integration between managers and their equipments is done by a PLC (Programmable Logic Controller). The system admits to simulate a piece family manufacturing without any operator interference. HMIs (Human Machine Interfaces) were developed to allow local and remote (physically distant) users to insert their manufacture order and to monitor them. All codes used in the development of the management modules are described in this work, and so the robot movement programs, the programs developed for the CLPs, and the hardware implementations necessary for the integration of the different pieces of equipment that compose the cell.