dfma design para fabricação e montagem
TRANSCRIPT
01/12/20
1
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
1
PRO3610–MétodoseMeiosdeProdução
DFMA�DesignparaFabricaçãoeMontagem
Prof.Dr.FaustoLMascia
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
2
Afabricação
Emtodosos8posdefabricação,asoperaçõestemsuasprópriascaracterís8casespecíficas,temposdemontagem,vantagenselimitações,custosassociadoseconsideraçõesespeciaisdeprojeto.
Simplificaçãodasoperaçõesdeconformação�relaçãocomadefiniçãodomaterial.
01/12/20
2
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
3
Amontagem(reuniãodevárioscomponentesindividuaisdeumproduto)éumafaseimportantedamanufatura
Requisitos:facilidade,velocidadeecusto
Oscustosdemontagememoperaçõesdemanufaturapodemsersubstanciais;normalmentevariamde20a60%docustototaldoproduto.
Adesmontagemdeumprodutotambéméimportanteparamanutenção,serviçoereciclagemdecomponentesindividuais.
Umprodutofácildemontargeralmentetambéméfácildedesmontar.
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
4
Oprojetoparaoserviçoéigualmenteimportantenoprojetodoproduto.
Geralmente,produtosprecisamserdesmontadosemváriosníveisparateracessoaoscomponentese,senecessário,reparados.
Facilidadedeacesso�oprojetodeveadotarcomoprincípioqueoscomponentescommaiorprobabilidadedenecessidadedemanutençãosejamcolocados,tantoquantopossível,nascamadasexternasdoproduto.
Critérioendossadoporqualquerpessoaquetenhaexperiênciaemmanutençãodemáquinas.
01/12/20
3
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
5
DFMA�Oqueé?
Umafilosofiaqueu8lizaconceitos,técnicas,ferramentasemétodospara:
• aperfeiçoarafabricaçãodecomponentes;
• simplificaramontagemedesmontagemdeprodutos;
• simplificarasoperaçõesnecessáriasparaoserviçoqueacompanhaoproduto.
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
6
Aplicações
U8lizadoemmanufatura.Análisedeprodutos:oprodutoédesmontadoemontadonovamentedandoênfaseatemposecustosdemanuseio(abastecimentoeorientação)ejunção(inserção)decomponentes.
Ostemposecustospodemserencontradosemtabelas,ouatravésdau8lizaçãodeso_waresespecíficosouaindaporobservaçõesempíricas.
DFApodetambémserusadoduranteodesenvolvimentodeumproduto,visandoao8mizaçãoeadequaçãoaosmeiosdemontagemeinspeção.
01/12/20
4
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
7
DFA
Metodologiaseso_waredecomputadordisponíveisparaprojetoparamontagem,u8lizandoprojetosconceituais3-Demodelossólidos.
Ostemposecustosdesubmontagens,montagemedesmontagempodemserminimizados,enquantoaintegridadeeodesempenhodoprodutosãoman8dos.
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
8
Exemplosimplificado
01/12/20
5
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
9
AplicaçõesDFMVoltadoparaafasedeprojeto–tornarmaisfácilamanufaturadoproduto(incluindoseuscomponente)desenvolverprocessoseescolhermateriaisquediminuamoscustoseacomplexidadedafabricaçãoDFAVoltadoparaamontagem–tornaramontagemdoprodutomenoscustosaemaisrápidapossível.
DFMA è DFMAD èDFMADS
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
10
RepresentaçãoesquemáMca
Assembly
Disassembly
Manufacturing
Service
01/12/20
6
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
11
RepresentaçãoesquemáMca
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
12
Requerumacompreensãofundamentalde:
(1) ascaracterís8cas,capacidadeselimitaçõesdemateriais,processosdefabricação,máquinas,equipamentoseferramentas;
(2) variabilidadenodesempenhodamáquina,precisãodimensionaleacabamentosuperficialdapeça,tempodeprocessamentoeoefeitodosmétodosdeprocessamentosobrequalidadedoproduto.
Estabelecerrelaçõesquan8ta8vaséessencialparasercapazdeanalisareo8mizarumprojetoparafacilidadedemanufatura.montagemedesmontagemcomcustomínimodoproduto.
01/12/20
7
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
13
Princípios
• Projetarparaumnúmeromínimodecomponentes;
• Projetarcomponentesparaseremmul8funcionais;
• U8lizarcomponenteseprocessospadronizados;
• DesenvolverumaabordagemdeprojetoModular;
• U8lizarumamontagemempilhada/Unidirecional;
• Facilitaralinhamentoeinserçãodetodososcomponentes;
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
14
Princípios
• Eliminarparafusos,molas,roldanas,chicotesdefios;
• Eliminarajustes;
• Procurarpadronizarmateriais,acabamentosecomponentes;
• Tersempreemmenteaspossibilidadesdeautomação;
• U8lizarepromoverotrabalhoemequipe.
01/12/20
8
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
15
Diretrizes
pormeiodeanálisede:
• valoresdetolerâncias;
• complexidadedoproduto;
• númeromínimodecomponentesnecessários;
• layoutdoproduto.
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
16
Formasgeométricasdecomponentesinterferemnomanuseioduranteamontagem;atençãopara:
• simetria;
• assimetria;
• acomodaçãoentrepeças;
• embaraçamento;
• adesãoporcontato
01/12/20
9
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
17
• simetria
simétrico assimétrico
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
18
• assimetria
Comreferência Semreferência
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
10
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
19
• acomodaçãoentrepeças
Evitaadesão Nãoevitaadesão
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
20
• embaraçamento
Evitaembaraçamento Nãoevitaembaraçamento
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
11
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
21
• Adesãoporsuperocie
Evitaadesão Nãoevitaadesão
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
22
Inserçõesefixações-atençãopara
• Forçademontagem;
• Padronização;
• Sequênciademontagem;
• Operaçõesadicionais;
• Préposicionamento
01/12/20
12
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
23
• Evitartravamento
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
24
• Saídasdearnoalojamento
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
13
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
25
• Guiaparamontagem
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
26
• Chanfroparaauxiliaralinhamento
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
14
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
27
Sequênciademontagem
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
28
Posicionamento
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
15
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
29
Posicionamento
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
30
Acessibilidade
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
16
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
31
Simplificação
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
32
Excessoderestrição
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
01/12/20
17
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
33
Excessoderestrição
Fonte:Souza,J.,F.(2007);Boothroyd,Dewhurst,Knight(1989)
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
34
Exemplo
hqps://www.youtube.com/watch?v=zYUJ7PMOrug
01/12/20
18
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
35
Exemplo
EscolaPolitécnicadaUniversidadedeSãoPauloDepartamentodeEngenhariadeProdução
36
Bibliografia
SOUZA,J.F.deAplicaçãodeprojetoparamanufaturaemontagememumaabordagemdeengenhariareversa:estudodecaso.Dissertação.UniversidadeFederaldeItajubá.2007.
BOOTHROYD,G.,DEWHURST,P.,KNIGHT,P.,ProductDesignforManufacturingandAssembly,2d.Ed.LoanMarinescu.Ohio,1989.