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Uma Metodologia para a Fabricação de Peças a Distância

Uma Metodologia para a Fabricação de Peças a Distância. João Carlos Espíndola Ferreira Gabriel Fernando Andriolli Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Mecânica GRIMA/GRUCON jcf@grucon.ufsc.br. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001. Apresentação.

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Uma Metodologia para a Fabricação de Peças a Distância

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Presentation Transcript

  1. Uma Metodologia para a Fabricação de Peças a Distância João Carlos Espíndola Ferreira Gabriel Fernando Andriolli Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Mecânica GRIMA/GRUCON jcf@grucon.ufsc.br COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  2. Apresentação • Introdução e Motivação • Participantes do Procedimento de Fabricação a Distância • Atividades Efetuadas pelo Cliente Remoto • Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Atividades Efetuadas pela Empresa de Manufatura • Implementação da Metodologia • Conclusões COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  3. Introdução e Motivação • Há vários anos  empresas de manufatura em todo o mundo têm atuado num ambiente bastante competitivo produtos de qualidade equivalente ou até melhor, com bons preços, têm concorrido pela conquista do mercado consumidor. • Ao mesmo tempo  competição causada pela globalização busca por cooperações com outras empresas para manterem-se competitivas neste mercado. • Internet  acelera a globalização  consumidor pode vender/comprar produtos sem sair de sua casa ou local de trabalho (p.ex. carros, livros)  via de regra os preços em sites da Internet são  do que em lojas reais. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  4. Introdução e Motivação • Internet  aproximação virtual entre pessoas/empresas localizadas geograficamente distantes entre si pode também ser utilizada como tecnologia para permitir a fabricação de peças a distância. • Motivação  empresa não necessariamente possui os equipamentos e acessórios para a fabricação do produto. • Para a empresa que executa a manufatura  contato direto com o cliente, ao responder prontamente à solicitação quanto à qualidade do produto e tempo de entrega. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  5. Introdução e Motivação • Neste artigo  metodologia para a fabricação de peças a distância, que inclui: • introdução da encomenda pelo cliente remoto; • planejamento das operações de fabricação da encomenda; • geração dos programas de comando numérico para a fabricação das peças; • envio das informações para a empresa executora da fabricação; • fabricação propriamente dita das peças. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  6. Participantes do Procedimento de Fabricação a Distância • Participação de três atores: • Um cliente remoto que introduz as encomendas; • Uma empresa, chamada de "empresa modeladora“  desenvolve um sistema computacional para o planejamento das operações a serem executadas sobre as peças encomendadas; • Uma empresa onde será executada a manufatura propriamente dita. • Cada uma delas pode estar localizada em qualquer lugar do mundo. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  7. Participantes do Procedimento de Fabricação a Distância Atores participantes da metodologia de fabricação a distância COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  8. Atividades Efetuadas pelo Cliente Remoto • O cliente entra no site da empresa modeladora: • Não cadastrado no banco de dados da empresa modeladora  ele cadastra os seus dados no site (nome, sobrenome, endereço, CEP, cidade, país, telefone, fax, e-mail, login e senha); • Já cadastrado  deverá introduzir o login e a senha. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  9. Atividades Efetuadas pelo Cliente Remoto Janela para a entrada de dados do cliente (HTML e Java) COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  10. Atividades Efetuadas pelo Cliente Remoto • O cliente poderá então introduzir a encomenda: • Peça já fabricada pela empresa de manufatura (mostradas para o cliente através de um visualizador em 3D) • Caso o cliente desejar saber mais detalhes a respeito de cada peça  mostra-se tabela contendo detalhes da peça (p.ex. diâmetro, profundidade e tolerâncias de um furo na peça). • Peça nova módulo de projeto de peças baseado em "features“ (p.ex. furo, cavidade). • Pode asemelhar-se ao sistema WebCAD (Berkeley). • Findo o projeto da peça  dados são gravados num banco de dados relacional contém as informações sobre a peça. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  11. Atividades Efetuadas pelo Cliente Remoto • O cliente introduz a quantidade de peças a serem fabricadas. • Após a entrada dos dados acima  cliente é informado que sua encomenda está sendo considerada para a fabricação Empresa Modeladora fase de tomada de decisões referentes à manufatura da encomenda solicitada. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  12. Página Peça COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  13. Página Peça COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  14. Página Peça COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  15. Página Peça COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  16. Página Peça COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  17. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  18. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Exemplos de empresas que podem efetuar estas atividades: • empresa de consultoria em software; • instituição acadêmica com experiência nestas atividades. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  19. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Após a entrada da encomenda pelo cliente remoto  informações sobre as peças estarãodisponíveis no banco de dados de "features" e peças. • Informações no banco de dados do sistema de manufatura: • operações de manufatura, • máquinas e suas características, • ferramentas de corte, • dispositivos de fixação. • Importante  banco de dados deve conter informações sobre a agenda das máquinas tomada de decisões feita considerando a disponibilidade efetiva da máquina  conexão com o sistema ERP/MRP II da empresa de manufatura. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  20. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Módulo CAPP  responsável pela geração do plano de processos contendo alternativas: • operações, • máquinas-ferramenta; • ferramentas de corte. • Tradicionalmente  PP não considera aspectos dinâmicos do chão de fábrica  introduz-se restrições artificiais que poderão dificultar a fase de agendamento. • Situações que podem atrasar a fabricação: • indisponibilidade da máquina por estar ocupada fabricando outro lote, ou por estar quebrada ou em manutenção; • uma ou mais ferramentas podem não estar disponíveis. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  21. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Para evitar estes problemas  pode-se atrasar a determinação do plano de processos final (i.e. as possíveis alternativas não são descartadas, e sim consideradas até o momento da efetiva fabricação do lote no chão de fábrica). • Forma de representação de planos de processo contendo alternativas: • Petri-nets; • Grafos E/OU; • Matrizes. • Neste trabalho  uso de matrizes COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  22. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Geração dos planos de processo contendo alternativas  método de Halevi (1999): • Gera-se inicialmente a matriz universal de operações operações são selecionadas sem considerar máquinas específicas. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  23. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora Uma peça e o plano de processos contendo alternativas para a sua fabricação COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  24. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Determina-se as matrizes de custos e tempos, já considerando as máquinas disponíveis  no caso de movimentação da peça de uma máquina para outra  tempos de movimentação e fixação na outra máquina são incluídos no cálculo dos tempos (e custos) totais. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  25. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora Informações referentes às máquinas presentes no sistema de manufatura COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  26. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora Matriz de custos para a fabricação de uma peça num sistema de manufatura COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  27. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Mas e as máquinas e operações específicas?  módulo de linearização linhas da matriz são alteradas considerando-se o custo de execução das operações nas máquinas, e a precedência entre as operações. • Linearização presume que os equipamentos e recursos estarão disponíveis naquele momento, o que pode não corresponder à realidade (p.ex. uma máquina considerada adequada pode estar ocupada fabricando outro lote). COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  28. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Máquina indisponível  a linearização considera automaticamente uma máquina alternativa. Matriz linearizada (seq.de operações, máquinas, custos e tempos de fabricação) COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  29. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Plano de processos linearizado  informações são enviadas para a empresa de manufatura. • Sistema de manufatura com máquinas CNC geração do programa NC pela própria empresa modeladora  informações necessárias: • operação; • máquina; • ferramenta; • "feature"; • condições de usinagem. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  30. G00 X <x> Y <y> H0 M6 T <ferramenta> H <offset da ferramenta > Z <z + 0.10> Z <z + 0.10> G01 Z <z - profundidade> S <rpm> F <avanço> M3 M8 G00 Z <z + 0.10> Z <z + 0.10> M5 Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Conhecendo-se o código "G" da máquina específica para a execução daquela operação  "máscara“ (“template”) cujas variáveis serão instanciadas com os valores correspondentes a cada operação. Máscara para uma operação de furação na máquina Fadal VMC-20 COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  31. Atividades Efetuadas pela Empresa Modeladora • Programa NC  obtido pela combinação seqüencial dos trechos de programa para cada operação no plano de processos linearizado. • Mesmo procedimento  aplicado à usinagem nas outras máquinas presentes no mesmo sistema de manufatura. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  32. Atividades Efetuadas pela Empresa de Manufatura • Após receber as informações advindas da empresa modeladora (encomendas do cliente)  esta empresa efetua a manufatura propriamente dita. • Após a manufatura dos lotes  peças fabricadas serão enviadas diretamente para o cliente. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  33. Implementação da Metodologia • Metodologia proposta  em fase de implementação. • Ferramentas de desenvolvimento: • Linguagem Java; • Páginas em HTML; • Banco de dados MySQL • Empresa Modeladora  representada pelo Laboratório GRIMA/GRUCON da Universidade Federal de Santa Catarina. • Empresa de Manufatura  representada pelo CIMLab da Pennsylvania State University, nos EUA. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  34. Conclusões • Metodologia para a fabricação de peças a distância via Internet. • Plano de processos  contém informações importantes para a fabricação dos lotes de peças (contém alternativas)  facilita o agendamento dos recursos de manufatura, no caso de situações como a indisponibilidade de máquinas ou ferramentas. • Presença de 3 atores: o cliente remoto, a empresa modeladora e a empresa de manufatura. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  35. Conclusões • Empresa modeladora  Empresa de manufatura  pressupõe-se uma grande confiança entre estas empresas  a 1a deverá saber detalhes sobre o sistema de manufatura da 2a (incluindo informações confidenciais) • Nível de confiança ser difícil de ser atingido  mesmo assim acredita-se que no mercado globalizado atual, a busca por cooperações como esta será comum, principalmente quando a empresa de manufatura: • não tiver experiência sobre a aplicação de planos de processo contendo alternativas; • desejar ter um contato mais direto com o cliente. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

  36. Conclusões • Os autores consideram que esta proposta não impede que a empresa modeladora faça parte da empresa de manufatura, e que ambas estejam no mesmo local geográfico. • Neste caso o procedimento proposto será mais simples, porém será necessário que a empresa de manufatura seja capacitada para a implementação dos módulos propostos. COBEM’2001 Uberlândia – MG 28/11/2001

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