Relatorio de conclusão de curso eletromecânica - Centecon

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Relatório de conclusão do curso de eletromecânica do instituto Centecon.

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Relatorio de conclusão de curso eletromecânica - Centecon

  1. 1. CENTECON CENTRO DE EDUCAÇÃO TECNICA E PROFISSIONAL DE CONTAGEM RELATÓRIO DE CONCLUSÃO DE CURSO FERNANDO CARLOS DE ANDRADE CONTAGEM 2014
  2. 2. 2 CENTECON CENTRO DE EDUCAÇÃO TECNICA E PROFFISSIONAL DE CONTAGEM RELATÓRIO DE CONCLUSÃO DE CURSO ESTÁGIARIO: FERNANDO CARLOS DE ANDRADE ENDEREÇO: RUA LINDOLFO DE AZEVEDO, Nº1001, JARDIM AMERICA, BH-MG. CURSO: TECNICO EM ELETROMECÂNICA ANO DE CONCLUSÃO DO CURSO: 2014 LOCAL DO ESTÁGIO: JABIL DO BRASIL INDÚSTRIA ELETROELETRÔNICA LTDA ENDEREÇO: RODOVIA FERNÃO DIAS – BR381, KM 433, JARDIM DAS ALTEROSAS – BETIM – MG. SETOR: ENGENHARIA DE MANUFATURA PERIODO: 01/07/2009 A 15/05/2014 NOME DO SUPERVISOR DE ESTAGIO: LEONARDO PAULO DE REZENDE DATA DA ENTREGA: 15/05/2014
  3. 3. 3 SUMÁRIO
  4. 4. 4 Item Títulos Paginas 1 Introdução-----------------------------------------------------------------------6 2 Desenvolvimento -------------------------------------------------------------7 3 Descrição das Atividades Desenvolvidas-------------------------------8 3.1 Suporte direto à linha de produção---------------------------------------8 3.1.1 Atuando no rendimento da linha-------------------------------------------8 3.2 Suporte indireto à linha de produção-------------------------------------9 3.2.1 Ficha de Instrução-------------------------------------------------------------9 3.2.2 Desvio de Processo-----------------------------------------------------------9 3.2.2.1 Estudo de caso----------------------------------------------------------------10 3.3 Crono-análise da linha de produção-------------------------------------11 3.3.1 Balanceamento de uma linha de produção----------------------------11 3.4 Manutenções em equipamentos e maquinas-------------------------13 3.4.1 Manutenção preventiva e execução das tarefas--------------------14 3.5 Implementando novas tecnologias---------------------------------------17 4 DFX – Design For X ---------------------------------------------------------18 4.1 DFM – Design For Manufacturing ---------------------------------------18 4.2 DFA – Design For Assembly ---------------------------------------------19 4.3 DFQ – Design For Quality -------------------------------------------------20 4.4 DFT – Design For Testability ---------------------------------------------21
  5. 5. 5 4.5 Design For Service ----------------------------------------------------------23 5 Lean Manufacturing ---------------------------------------------------------24 5.1 Definição e formas de desperdícios-------------------------------------26 5.1.1 Superprodução----------------------------------------------------------------26 5.1.2 Estoque-------------------------------------------------------------------------26 5.1.3 Sobre-processamento-------------------------------------------------------27 5.1.4 Retrabalhos--------------------------------------------------------------------27 5.1.5 Transporte----------------------------------------------------------------------27 5.1.6 Espera--------------------------------------------------------------------------28 5.1.7 Movimentação----------------------------------------------------------------28 5.2 Princípios do Lean Manufacturing---------------------------------------28 5.2.1 Valor-----------------------------------------------------------------------------28 5.2.2 Mapa de fluxo de valor------------------------------------------------------29 5.2.3 Fluxo-----------------------------------------------------------------------------29 5.2.4 Sistema Puxado de Produção---------------------------------------------30 5.2.5 Melhoria Continua-------------------------------------------------------------30 5.3 Kaizen----------------------------------------------------------------------------30 6 Conclusão-----------------------------------------------------------------------32 7 Referências---------------------------------------------------------------------33 8 Anexos---------------------------------------------------------------------------34
  6. 6. 6 1. INTRODUÇÃO O objetivo deste relatório é demonstrar, em nível de pesquisa, o aprendizado através do
  7. 7. 7 contato e conhecimentos na área da eletromecânica juntamente com as funções de estágio desenvolvidas dentro da empresa. O curso oferece ao aluno a visão básica do mundo da eletromecânica, enquanto o estágio oferece a ele um aprofundamento na área de sua escolha; além de lhe dar a oportunidade de conhecer o funcionamento de uma grande empresa, travar contatos e obter conhecimentos que podem ser muito importantes no futuro. Neste relatório serão descritas as atividades desempenhadas por mim como integrante da área de Engenharia de Manufatura. Onde suporto a manufatura de Placas de Circuito Impresso em assuntos relacionados à suporte direto e indireto à linha de produção e operação de máquinas, definição métodos e processos para agregar insumos, realização de Crono-análises, balanceamentos de linhas de produção, realização manutenções Preventivas, Preditivas e Corretivas, supervisão de manutenções em equipamentos e máquinas e implementação de novas tecnologias para montagens de Placas de Circuito Impresso. Bem como a utilização de técnicas de design de projetos. Garantindo assim que os diversos aspectos do ciclo de vida estejam considerados na concepção do produto. E encerrando, métodos utilizados para obtenção de melhores resultados a baixo custo, alta qualidade e satisfação do cliente mais precisamente intitulado Lean Manufacturing. 2. DESENVOLVIMENTO O setor de Engenharia de Manufatura tem por objetivo definir métodos e processos
  8. 8. 8 para agregação de insumos a fim de se obter um produto final e buscar sempre a melhoria continua do processo de manufatura do produto. A Engenharia de Manufatura é o setor responsável pelo recebimento das diretrizes fornecidas pela OMS para fabricação de seus produtos denominadas ECO(Engineering Change Order – Ordem de Mudança de Engenharia) e METH (Método de montagem – Descrição disponibilizada pela OEM para montagem de Circuitos Eletrônicos ou componentes mecânicos), e adequação dessas diretrizes para o processo de manufatura do produto. Documentando internamente e repassando as mudanças requeridas aos montadores e montadoras de uma forma que não haja duvida em relação ao processo. É responsabilidade da Engenharia de Manufatura a capacitação de montadores para atuação nos postos de trabalho envolvidos no processo de montagem do produto. Buscar novas tecnologias que diminuam WIP (Work In Process – Produtos em linha de montagem ou para dos no reparo), aumente a qualidade do produto, diminuam o custo de produção e melhorem a ergonomia dos postos de trabalho e validando as ações realizadas com dados que comprovem sua eficácia no processo. Realizar e supervisionar manutenções corretivas e preventivas em equipamentos eletrônicos e maquinas Hidro-mecatrônicas, e desenvolver documentos demonstrando os procedimentos para manutenções. 3. DESCRIÇÃO DAS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS:  Dar suporte direto e indireto à linha de produção e operação de máquinas.
  9. 9. 9  Definir métodos e processos para agregar insumos.  Realizar a Crono-análise da linha de produção efetuando o balanceamento da mesma.  Implementar novas tecnologias. 3.1 Suporte direto à linha de produção Acompanhamento do processo produtivo, auxiliando a manufatura quanto a dúvidas e dificuldades no processo de montagem eletrônica e mecânica de componentes. Capacitação e treinamento de operadores(as) nos postos de montagem e inspeção e operação de equipamentos. Análise de falhas em grande escala, de forma a buscar as possíveis causas das mesmas, que podem estar ligadas a erros de montagem dos operadores, PCB´s com falha Provenientes do processo SMT e/ou PTH (Pass Through Hole – Passagem pelo orifício – Inserção Manual de Componentes), componentes eletrônicos e mecânicos defeituosos vindos dos fornecedores, placas defeituosas e equipamentos que possam estar causando falhas nos testes de funcionalidade dos produtos. 3.1.1 Atuando no rendimento da linha O principal indicador de rendimento de uma linha de montagem Jabil é o FPY (First Pass Yeld – Indice de aprovação em primeiro teste.). O FPY é o percentual de produtos montados sem apresentar defeitos. Eq. (1) ( ) 100x montadosprodutos defeitocommontadosprodutosmontadosprodutos FPY − = Vide anexo figura 1. Nota-se no Anexo Figura 1 que na Hora 09 houve uma acentuada queda no FPY de 97,5% para 94,3%, os PCB´s reprovados na hora são encaminhadas ao reparo para analise. Após o analise é coletado do software SCP (Sistema de Controle de Produção) os dados identificados no reparo.
  10. 10. 10 Verifica-se o diagnóstico no SCP, e junto ao reparo e é identificado que o componente SMD (Surface Mount Device – Dispositivo de Montagem de Superfície) SQUARE BUZZER 8,7x8,7mm H.4,0mm/CI Lead Free apresentava alta impedância um defeito proveniente do fabricante, pois o componente ao ser soldado no PCB não suportava a temperatura máxima do perfil de soldagem de 285ºC do forno que apresentava uma temperatura menor do que a máxima especificada pelo fabricante de 315º. Posteriormente o lote do componente foi segregado da produção. Mas o FPY da produção do dia continuou abaixo da meta devido a muitas placas que foram montadas com o componente estarem em WIP. 3.2 Suporte indireto à linha de produção 3.2.1 Ficha de Instrução Elaboração de manuais de montagem de PCBs e operações de maquinas denominados Ficha de Instrução (FI). A Ficha de Instrução é um conjunto de procedimentos elaborados pela Engenharia de Manufatura que servem como diretrizes para a montagem do produto ou operação de maquinas. Para cada produto há uma ficha de instrução que procedimenta passo a passo a montagem eletrônica e mecânica do produto, A ficha de instrução é um documento fundamental para a montagem de placas, pois nela está descrita todas as atividades e procedimentos de montagem dos produtos. A ficha de instrução é um documento oficial da Jabil, que deve ser seguido pela manufatura e mantido a salvo dos concorrentes devido à alta competitividade do ramo. 3.2.2 Desvio de Processo Elaboração de Desvios de Processo, documentos que procedimentam e formalizam determinadas atividades que não fazem parte da rotina comum de produção; tais como retrabalhos, inspeções funcionais e de qualidade em produtos nossos ou de terceiros que sejam agregados aos nossos produtos e que possam causar problemas aos clientes, estabelecimento de padrões para a rejeição ou aprovação de falhas em PCBs. Antes da aprovação e execução os Desvios de Processo devem ser revisados a
  11. 11. 11 aprovados e comunicados a todas as áreas envolvidas no processo. A verificação dos Desvios de Processo fica a cargo da Engenharia de Qualidade que avaliarão aspectos de aceitabilidade das ações realizadas bem como a efetividade na contenção do problema. A aprovação é feita pelo representante da Manufatura que avaliará a possibilidade de realizar as ações e executará os procedimentos descritos no desvio. Após a aprovação os Desvios de Processo são enviados à Central de Controle de Documentos, para que possam ser arquivados e posteriormente acessados. Os desvios são ações para contenção de um problema eles têm previsão de fim de utilização, ao fim desse período eles têm de ser retirados da linha de produção, renovados ou caso passem a fazer parte do processo em definitivo ser inserido na Ficha de Instrução do Produto. A Engenharia de Manufatura também é a responsável em capacitar os operadores(as) a executar as atividades de acordo com os procedimentos estabelecidos nos Desvios de Processo. Exemplo de Desvio de Processo elaborado vide anexo 2: 3.2.2.1 Estudo de caso O desvio de processo para posicionamento do Jumper (anexo2) foi elaborado para sanar uma falha ocorrida no Box Building (Área de produção de produto acabado Placas mais Partes Mecânicas). Foi notado que havia uma grande incidência do Jumpers feito com um fio de diâmetro AWG30 arrancados na área de Box Building. Observou-se que no Meth enviado pelo OEM´s Ingenico o Jumper era posicionado próximo ao vão do PCB utilizado pelas travas de uma carcaça plástica para fixação ao PCB – Anexo figura 3. Um pequeno deslocamento do Jumper o colocava na rota da trava que ao posicionar-se no PCB arrancava o Jumper da solda.
  12. 12. 12 Foi desenvolvido em conjunto com a Engenharia de Manufatura do Box Building uma nova forma para o posicionamento do Jumper (Anexo figura 4) que era posicionado distante do vão das travas e também respeitava as regras de aceitabilidade de montagem descritas no IPC-A-610-REV D. Como impacto na produção no Box Building foi notado o aumento do FPY e a diminuição do índice de rejeição dos PCB. O impacto na Área de placas foi um aumento do comprimento do fio utilizado na soldagem do Jumper que antes era de 45 mm e após mudança passou a ser de 55 mm. Com isso a estrutura de montagem do produto foi alterada para contemplar o aumento no consumo do item. Avisou-se a OEM sobre a alteração no processo de montagem do Jumper, a mesma validou a nova forma de montagem. Posteriormente o procedimento descrito no Desvio foi incorporado à FI e tornou-se um procedimento padrão para a montagem do PCB. 3.3 Crono-análise da linha de produção O objetivo da Crono-análise e balanceamento de uma linha de produção é a adequação da linha à demanda do cliente, para que não haja diferença entre os produtos que entrem na linha de produção e os produtos que são vendidos no mercado, atendendo aos pedidos dos clientes sem utilizar recursos em demasia. 3.3.1 Balanceamento de uma linha de produção Na primeira etapa há a necessidade de definir qual a demanda prevista para a família de produto requerida pelo cliente. Após a definição de demanda é necessário avaliar o tempo disponível para entrega dos produtos. Com esses dois dados obtêm-se o Takt Time. O Takt Time é o tempo de produção de cada produto para que a demanda da produção seja suprida utilizando todo o tempo disponível de produção sem que ocorram atrasos na entrega da demanda para o cliente. Eq. (2)
  13. 13. 13 Exemplo: Para atender a demanda solicitada é necessário que a cada 59 segundos uma peça esteja pronta para entrega. Obs: o resultado do Takt Time proveniente da Eq. (2) é um tempo ideal para a produção que não leva em conta as paradas de linha por diversos motivos, ao calcular um Takt Time para a linha de produção deve-se levar em conta paradas para manutenções, problemas de qualidade e disponibilidade de materiais. Todos esses fatores diminuem o tempo disponível para produção e devem ser descontadas do Takt Time ideal. Compara-se o Takt Time para a nova demanda, com os tempos das atividades necessárias para a produção de cada peça, caso o tempo necessário para realização da atividade seja maior que o Takt Time essa atividade deve ser re-balanceada ou outros recursos direcionados para que a mesma se enquadre na nova demanda de produção. Os tempos para realização das atividades devem ser os mais próximos possíveis para evitar desperdícios como tempo de espera, estoques ou excesso de produção. O Anexo figura 5 mostra um gráfico de tempo por atividade de um dado processo. Nota- se que a atividade C leva um maior tempo para ser completada em relação ao Takt Time. Teoricamente este posto não alcançaria a demanda de produtos no tempo disponível para entrega. Soluções para esta atividade seria a distribuição de parte do processo realizado na atividade nas demais atividades, aumento do tempo disponível para realizar a atividade (revezamento de horários de refeição, ou jornada em três turnos), duplicação da Tempo disponível Demanda de peças TAKT Time = 27.000 seg 460 pcs = 59 seg/pcTAKT Time =
  14. 14. 14 atividade ou equipamento. 3.4 Manutenções em equipamentos e maquinas A Jabil conta com um rigoroso sistema de manutenção de maquinas e equipamentos baseado no conceito da TPM, onde os operadores são treinados para atuarem como mantenedores em primeiro nível. Esse tipo de intervenção se mostra benéfico tanto para a Jabil que ganha um funcionário polivalente e diminui seus custos com mão de obra quanto para o funcionário que resulta em benefícios como autoconfiança, aumenta a atenção e satisfação no trabalho e adquirem novas habilidades. Como representante da Engenharia e mantenedor oficial dos equipamentos é de responsabilidade do técnico capacitar os operadores a conduzir as manutenções de forma voluntária e realizar atividades como:  Operação correta das maquinas e equipamentos.  Aplicação do 5s no equipamento e posto de trabalho.  Execução de regulagens, manutenções e reparos simples.  Set-Ups. Como mantenedor atuo nas manutenções Preventivas, Preditivas e Corretivas em maquinas e equipamentos Hidro-mecatrônicas, realizando manutenções, comprando peças sobressalentes e realizando modificações que adaptem as maquinas e equipamentos à nossa necessidade a melhoram o rendimento das maquinas. Tendo em vista que a maior parte das maquinas que possuímos serem importadas e suas peças sobressalentes terem alto preço e impostos, buscamos constantemente a nacionalização de peças reduzindo assim nosso custo. Cada maquina na Jabil possui um registro de controle manual da manutenção preventiva que deve ser seguido nas intervenções para manutenções preventivas e preventivas. A periodicidade e itens da manutenção são baseados nos manuais e recomendações do fabricante e na experiência obtida durante os eventos de defeitos
  15. 15. 15 sistemáticos provenientes de falhas de projeto, severidade do trabalho realizado ou longos períodos ininterruptos de funcionamento. Exemplo de Registro de manutenção preventiva vide anexo 3: 3.4.1 Manutenção preventiva e execução das tarefas. Temos o registro de manutenção da maquinas dispensadora de resina bi-componente Posi Ratio Mini fabrica pela empresa Liquid Control. A maquina citada é utilizada no processo de resinagem dos módulos de segurança para os terminais POS da Ingenico. Essa resinagem é realizada para a proteção do circuito que armazena os dados de transações e senhas dos usuários do POS, Vide Anexo figura 6. Para cada tarefa descrita no registro de manutenção preventiva há uma freqüência de realização determinada. Dentre estas temos as manutenções de baixa complexidade realizadas no período de cada turno executas de pelos Operadores da Maquina (mantenedores em 1º nível). As tarefas semanais e mensais que apresentam uma maior complexidade e são realizadas pelos mantenedores específicos. Após a realização da tarefa o responsável pela execução deve marcar o retângulo proporcional ao período de execução tendo assim um controle visual das manutenções que pode ser facilmente consultado por todos que ser interessem. Tarefas realizadas por turno:  Verificar a existência de água no filtro, esvaziá-los se necessário. Cada turno deve monitorar a existência de água no filtro da maquina para que se possa evitar a diminuição na capacidade de desumidificação do ar comprimido prevenindo assim o acumulo de umidade no circuito pneumático.  Verificar o Nível de Resina e Catalisador nos tanques, repor se necessário, consultar as Fis de resinagem 15-MN30-INGP-921 e 15-MN30-INGP-1041 Verificar e abastecer os tanques da maquina com as respectivas partes da resina Bi- componente. Para tal tarefa utilizar as FI´s 15-MN30-INGP-921 e 15-MN30-INGP-1041, que fornecem os procedimento para operação da maquina e resinagem dos módulos. Para tarefa utilizar espátula para raspagem do tambor utilizado para armazenamento do
  16. 16. 16 bicomponete e EPI´s (Equipamento de Proteção Pessoal – Equipamentos para proteção individual e proteção aos produtos) como óculos de segurança, luvas, quarda- pó.  Setar parametros de operação conforme Fis de resinagem 15-MN30-INGP-1041 e 15-MN30-INGP-921. Ajuste dos parâmetros de operação da maquina: Pressão de entrada da maquina. Temperatura do tanque de parte A (resina). Temperatura do tanque de parte B(catalisador). Temperatura da mangueira de parte A (resina). Temperatura da mangueira de parte B(catalisador). Quantidade da purga stroke 1 (utilizada no enchimento do contêiner do módulo de segurança). Quantidade da purga stroke 2 (utilizada para complemento do container de módulo de segurança).  Verificar a limpeza da máquina, caso existir sujeira ou produtos derramados sobre a máquina ou na mesa de apoio, efetuar a limpeza. Executar a limpeza da maquina e posto de operação ajudando assim a detecção visual de defeitos e qualidade visual do posto.  Fazer teste de proporção e peso da mistura caso esteja fora do especificado acionar Tec. / Eng . Registrar no formulário de anexo das FIs de resinagem 15- MN30-INGP-921 e 15-MN30-INGP-1041. Realizar teste de proporção entre os dois componentes da resina epóxi para validação da maquina, e exatidão do processo de cura da resina. Utilizando uma balança de precisão verificar o peso de dois copos descartáveis vazios, os dois devem ter exatamente o mesmo peso, após verificar os pesos dos copos zerar a Balança de Precisão. Realizar quatro purgas consecutivas e na quarta utilizar os
  17. 17. 17 copos descartáveis para retirar os dois componentes separadamente. Verificar os pesos das amostras, anotar os respectivos pesos para cálculo. Eq. (3) O resultado obtido utilizando a equação 3 deve estar entre 0,96 nível aceitável baixo e 1,02 nível aceitável alto e resultado alvo igual a 0,99 conforme Anexo 4 15-MN80-INGJ- 1837-A Carta de Verificação de Proporção. Caso o resultado seja diferente dos valores descritos a Engenharia de Manufatura deve ser acionada para realizar os ajustes dos parâmetros de proporção.  Retirar amostra de resina, anotar data e hora e coloca-lá para curar na estufa. Após ajuste da proporção, deve-se retirar uma amostra de resina instalando o bico misturador na maquina e enchendo um copo descartável pequeno para que posteriormente esse registro possa ser verificado.  Retirar excesso de graxa e/ou dos pistons lubrificá-los, e fazer a limpeza geral da maquina e seus acessórios. Lubrificar os pistons da maquina de resinagem Posiratio Mini utilizando graxa SBS-2 após aplicação retirar possíveis excessos. Com o objetivo de aumentar a vida útil dos pistons e ter uma melhor monitoração visual da maquina deve-se realizar limpeza da estrutura externa da maquina de resinagem utilizando papel toalha. Tarefas realizadas semanalmente:  Verificar a correta fixação dos termopares e bulbos dos termostatos de segurança nas áreas de aquecimento do equipamento e corrigir se necessário. Como a maquina utiliza-se de um sistema de aquecimento dos tanques, é de extrema Peso da Parte A (Resina) Peso da Parte B (Catalisador) Proporção componentes = da resina epóxi
  18. 18. 18 importância que os termopares do sistema de controle estejam fixados em posição de leitura privilegiada. Posicionar caso necessário os bulbos do sistema de segurança contra sobre-aquecimento. Termospares e bulbos devem ser posicionados onde não haja sujeira ou folga em relação ao tanque, para que não ocorram erros de leitura da temperatura pelo controlador e possível superaquecimento do sistema e componentes da resina epóxi já que a mesma entra em ponto de fulgor há 120ºC tendo assim risco de explosão.  Abrir o módulo de proteção de superaquecimento e certificar-se que os setpoints de temperatura dos termostatos não foram alterados. Eles deverão estar travados com silicone e ajustados em no máximo 60 graus. Realizar a verificação de setpoints do sistema de segurança efetuando ajuste caso necessário. Tarefas realizadas mensalmente:  Verificar a existência de vazamento ou desgaste das partes no TwinMixer e dos pistons, havendo desmontar verificar reparos substituí-los se necessário. Vasculhar componentes a procura de vazamentos que possam provocar a diminuição de performance da maquina e/ou confiabilidade. 3.5 Implementando novas tecnologias Buscando o constante aperfeiçoamento dos processos de manufatura de PCB´s, tem se a necessidade de estudos e implementações de técnicas e recursos inovadores que possibilitem uma melhor performance do sistema produtivo. Um dos exemplos dessa busca foi a implantação de um sistema de Depanalização de PBC´s automático que nos possibilitou extinguir um problema freqüente um dos produtos manufaturados pela Jabil. O problema era causado pela depanalização semi- automatica que era executada utilizando um equipamento chamado Nibble. Um cilindro pneumático com uma pequena foice acoplada ao seu pistão, quando esse cilindro é acionado e retrocede a foice corta os picotes separando o PCB da borda. Devido à força, do corte ser alta, o PCB estava sendo puxado para baixo fazendo que os LED´s
  19. 19. 19 da parte inferior fosse arrancado em contato com o sistema de proteção do equipamento. Verificamos que havia em nossa fabrica um equipamento moderno de depanalização que não era utilizado devido ao projeto para qual foi demandado não ter tido prosseguimento por parte da OEM. Desenvolvemos em conjunto com um fornecedor um fixture (molde de sustentação e fixação de PBC´s) e criamos a programação para o equipamento. Na etapa de verificação do ciclo PDCA notamos que alem de sanar o problema com a quebra de LED´s e retrabalhos, tivemos um ganho em mão de obra por não necessitarmos de uma segunda operadora para retirada de rebarbas dos PCB´s. 4. DFX – Design For X DFX é um conjunto de técnicas geralmente aplicadas nas fases iniciais do Desenvolvimento Integrado do Produto, para garantir que os diversos aspectos do ciclo de vida estejam considerados no produto, tais como o desenvolvimento do produto, processos de manufatura, qualificação do produto, confiabilidade, suportabilidade, meio ambiente e testabilidade “(VALERI, 2003)”. Estas técnicas são, normalmente, utilizadas em parceria com conceitos da engenharia simultânea, já que diferentes demandas são consideradas em etapas iniciais do desenvolvimento do produto. 4.1 DFM – Design For Manufacturing “No projeto para a manufatura, DFM, visam-se alternativas que facilitem a otimização do sistema de manufatura como um todo” (VALERI, 2003). Esta técnica deve ser utilizada para minimizar o custo do produto sem sacrificar a qualidade. Isto é feito através da comparação de materiais e processos que compõem o produto em desenvolvimento. Segue abaixo uma lista de diretrizes que podem ser utilizadas para que o DFM seja devidamente aplicado (VALERI, 2003):  Minimizar o número de peças e variáveis;  Desenvolver produtos modulares e multifuncionais;
  20. 20. 20  Minimizar direções de montagem e excesso de fixações;  Minimizar manuseio e ajustes;  Avaliar os métodos de montagem. As dificuldades encontradas na implementação desta técnica estão diretamente relacionadas à falta de comunicação entre Engenharia de Produto e a Engenharia de Manufatura. Deve existir uma comunicação freqüente entre as engenharias, para que processos de difícil execução dos produtos já existentes ou que gerem altos custos sejam considerados no momento da escolha de novos “designs”. No processo de DFM para PCB´s são utilizados um conjunto de orientações na tentativa de reduzir custos e assegurar a qualidade na etapa de fabricação. Ao fazê-lo, prováveis problemas de produção podem ser abordados durante a fase de concepção. Tentando assim contorná-los. Idealmente, orientações de DFM levam em conta os processos e as capacidades da indústria transformadora. Por isso, DFM está em constante evolução. As EMS´s evoluem de tal maneira que os processos tendem a tornar-se mais baratos. DFM normalmente é utilizado para reduzir esses custos. Por exemplo, se um processo pode ser feito automaticamente por máquinas (SMT), tal processo é susceptível a ser mais barato do que fazê-lo manualmente. 4.2 DFA – Design For Assembly DFA tem por objetivo diminuir o custo com a montagem do produto e torna - lá mais otimizada. Alguns critérios para DFA são definidos da seguinte forma:  Minimizar o número de componentes;  Minimizar elementos de fixação;  Prover acesso fácil;  Utilizar peças simétricas ou exageradamente assimétricas;  Facilitar Transporte;
  21. 21. 21  Simples manipulação;  Alinhamento facilitado;  Evitar obstruções visuais á montagem das peças;  Evitar Reajustes. Após seguir os critérios acima, a equipe de projeto pode utilizar índices para mensurar o tempo /custo de montagem, seja através de tabelas padrões encontradas na literatura, ou mesmo com o uso de softwares especializados no assunto. A composição do tempo de montagem pelos índices torna possível comparar diferentes projetos podendo facilitar a escolha da melhor solução ou até revisá-las. Para entender melhor os resultados obtidos com as técnicas de DFA, basta comparar a diferença de conceitos encontradas em Anexo nas figuras 8 e 9 (HUANG). Enquanto a solução apresentada na Figura 12 teria um tempo de montagem igual a 160 segundos e um custo em peças de U$35,44, a solução revisada teve o tempo de montagem reduzido para 46 segundos, diminuindo também o custo de peças para U$ 21,73. Assim ficam comprovados os benefícios que o DFA pode trazer quando utilizado nas fases iniciais do desenvolvimento do produto. Uma das formas mais comuns de contornar problemas de DFA é a utilização de dispositivos Poka-Yoke (técnica para que os erros humanos no trabalho NÃO se convertam em defeitos). 4.3 DFQ – Design For Quality No projeto de manufatura, métodos e ferramentas de qualidade são amplamente aceitos no meio industrial e são utilizados para (VALERI):  Projetar seguindo os requisitos dos clientes;  Projetar produtos robustos;
  22. 22. 22  Melhorar continuamente a confiabilidade e desempenho do produto para superar as expectativas dos clientes  Agregar mais valor ao produto. Dois métodos podem ser considerados como os principais para atingir as diretrizes expostas acima, são eles o método de Taguchi e o QFD (Quality Function Deployment). Na metodologia de Taguchi, três fatores principais são abordados:  Projeto do sistema – determinação da configuração básica do produto através de princípios científicos e de engenharia;  Projeto sobre os parâmetros – são determinados os valores dos parâmetros para o produto;  Projeto por tolerâncias – escolha sobre a variação de valores nominais de projeto. Já no QFD, os requisitos dos clientes são transformados em especificação para o produto antes da etapa de manufatura. Ao captar os anseios dos clientes, estes são abordados durante a fabricação do produto. Destas funções são derivados parâmetros de componentes e conseqüentemente planejamento de produção. Ao final, este método visa definir quais são as ações a serem tomadas no chão de fábrica para que os pré- requisitos iniciais sejam plenamente ou parcialmente atendidos no produto final. 4.4 DFT – Design For Testability O Projeto para Teste é um nome dado às técnicas que acrescentam características para a testabilidade do hardware durante a concepção dos produtos. A premissa de adicionar estas características, é que se tornam mais fácil desenvolver e aplicar testes durante a fabricação do produto. O objetivo das indústrias de manufatura é aplicar testes que validem o produto e certifiquem que o mesmo não contenha defeitos de hardware que poderiam, de alguma forma, afetar negativamente o correto funcionamento do produto.
  23. 23. 23 Os testes são aplicados em várias etapas durante o fluxo de fabricação do hardware, e para certos produtos, pode também ser utilizados para a manutenção em campo do hardware. Os testes geralmente são realizados por programas que executem os ATE´s (Automatic Test Equipment) – Teste Automático no Equipamento) ou no caso do sistema de manutenção, montados no interior do próprio sistema. Além de encontrar as falhas, os ATE podem indicar a presença de defeitos, os testes podem ser capazes de registrar informações de diagnóstico sobre a natureza das falhas encontradas. As informações de diagnóstico podem ser usadas para localizar a fonte da falha. DFT desempenha um papel importante no desenvolvimento dos programas de teste e na interface para as aplicações de teste e diagnóstico. A ATPG (Automatic test pattern generation - Geração do Teste Automático Padrão), são executados mais facilmente se as apropriadas regras de DFT forem implementadas na fase de concepção do projeto. A ferramenta de DFT mais utilizada na industria atualmente, pelo menos para os circuitos digitais, tem por base Estrutura de Teste Paradigma. Esta estrutura não tenta verificar se a funcionalidade global do circuito está correta. Ao invés disso, ela tenta certificar se o circuito foi montado corretamente através da verificação de alguns blocos de baixo nível especificado em uma estrutura Netlist (uma "netlist" descreve a conectividade de um projeto eletrônico). Por exemplo, há a presença de todas as portas lógicas especificadas? Operam corretamente? Estão conectadas corretamente? Se há a estipulação de que a Netlist está correta, o teste estrutural confirma a correta montagem dos componentes do circuito, e que o circuito deve estar funcionando corretamente. 4.5 DFS – Design For Service No DFS, projeto para serviço, visa-se avaliar todos os aspectos de suporte ao produto
  24. 24. 24 durante a fase de projeto. Esta ferramenta deve ser utilizada para assegurar que o produto desenvolvido possa ser devidamente reparado durante a sua vida útil, com custos razoáveis e baixa complexidade de manutenção, assegurando alta disponibilidade. Outras técnicas de DFX podem ser relacionadas a esta, seja por objetivos em comum ou mesmo pela utilização de diretrizes similares, são elas:  DFMt– Design for Maintainability  DFS – Design for Serviability  DFR – Design for Reliability As melhorias de processo que podem ser notadas ao aplicar esta técnica são:  Consideração de aspectos ergonômicos;  Projetar não só para o meio produtivo, mas para a manutenção durante a vida útil;  Consideração de ambientes não controlados – manutenção em oficinas;  Projetar soluções simples que exijam o mais baixo conhecimento no campo para executar reparo;  Eng. Simultânea – inclusão do engenheiro de serviço / campo no processo de desenvolvimento do produto;  Aumento do uso de peças pré-existentes. Já para o produto, as melhorias e impactos observados são os seguintes:  Melhoria na acessibilidade;  Habilidade na detecção e isolamento de falhas;
  25. 25. 25  Considerações logísticas – fornecimento de peças de reposição;  Minimização da necessidade de ferramentas especiais;  Produtos simplificados;  Menor número de peças;  Diminuição do número de artigos em estoque para reposição;  Tempo de reparo menor;  Maior disponibilidade do produto. As formas de atuação desta técnica passam pelo uso do FMEA na identificação de possíveis problemas de campo, utilização de tempos padrões durante o desenvolvimento do produto como parâmetro para definição de dificuldade da manutenção (similar ao DFA – se comparado ao tempo de montagem na produção), uso de ferramentas virtuais (CAD) para simular aspectos de manutenção ou até mesmo teste de ferramentas especiais / universais já existentes em possíveis novos produtos. Além das dificuldades de implementação já apresentadas para o DFM/DFA, o DFS pode ter a sua implementação dificultada caso as seguintes situações venham a ocorrer.  Engenheiro de produto normalmente desconhece aspectos de manutenção;  Aspectos produtivos são considerados podendo influenciar negativamente na manutenção de campo – conflito com DFA em algumas situações;  Pouco recurso para deslocar o engenheiro de campo com bom conhecimento para auxiliar no desenvolvimento do produto;  Conhecimento de campo fica restrito ao pós-venda, muitas vezes não sendo utilizado nas fases inicias de projeto (engenharia busca soluções para apagar
  26. 26. 26 incêndio). 5. Lean Manufacturing O Lean ManufacturIng (Manufatura Enxuta) busca sempre a melhoria continua dos processos produtivos. O Lean é uma filosofia criada no Japão em 1950 com o nome TPS(Toyota Production System) por Eiji Toyoda, Taichi Ohno e Shigeo Shingo, tendo foco no mercado e priorizando o que é valor para o cliente atendendo suas necessidades no menor tempo possível. O Lean Manufaturing tem seus princípios no:  Respeito pelos empregados: estão dedicando seu valioso tempo à empresa, merecem estar satisfeitos com seus trabalhos e ter noção de sua importância.  Executar o uso efetivo dos recursos: reconhecer que os recursos são limitados e finitos.  Aprendizado contínuo: O ciclo onde trabalhadores “aprendem de seus superiores” e “repassam o que aprendem a seus subordinados”, estes esforços enraízam-se de modo perene. Tais atividades passam de uma geração a outra. É aqui onde o “finito” e o “infinito” se encontram.  E eliminar todo o desperdício (MUDA): Detectar e eliminar todo tipo de desperdício na empresa. Principalmente o Lean Manufacturing trabalha com metodologias para identificação e eliminação de desperdícios (MUDA - atividades que não agregam valor). Com a retirada dos desperdícios reduzimos o tempo de resposta na entrega de produtos ou serviços com alta qualidade e baixo custo. 5.1 Definição e formas de desperdícios. A definição de desperdício é:  Todos os objetos e ações que impedem a produção de Produtos;
  27. 27. 27  Trabalho que não agrega valor ao cliente é “muda” (desperdício) e somente eleva o custo. A grosso modo pode-se dizer que quando se elimina o desperdício e atribuí-se trabalho no seu lugar, o processo se torna mais LEAN (Enxuto) e reduz o esforço para obtenção dos resultados desejados. E quando se agrega trabalho sem eliminar o desperdício, trabalho se torna intenso e somente com esforços adicionais podemos obter “resultados” desejados. 5.1.1 Superprodução Produzir além da demanda. O Lean prega que não há sentido na produção se não há venda dos produtos no mercado. Superproduções podem ser causadas por estimativas de vendas equivocadas A superprodução pode provocar estoque de produtos que por um motivo qualquer não tenham saída no mercado. O ideal é que se produza a demanda necessária para suprir o cliente. 5.1.2 Estoque Excesso de matéria prima, produto em processo ou produto acabado, necessitando de grandes espaços para armazenamento e cuidados especiais. O excesso de estoque de matéria prima pode causar entre outras coisas:  Defeitos  Compras incorretas  Erros de inventario O estoque de produtos em processo pode causar:  Defeitos  Paradas de linha
  28. 28. 28  Tempo de preparação O estoque de produtos acabados pode causar:  Retrabalho para adequação de produtos antigos a novas exigências (retrabalhos)  Não venda devido ao produto se tornar obsoleto Na maioria dos casos os estoques são utilizados para mascarar desperdícios como: capacidade do processo, linhas desbalanceadas, má qualidade, problemas de fornecimento entre outros. Mas quando o estoque é esgotado os problemas citados aparecem. 5.1.3 Sobre-processamento Operações que não agregam valor ao produto. Demandando um tempo maior que o necessário para obtenção dos resultados. Originado por: Operações padrão mal definidas Equipamento não adequado Desbalanceamento Problemas de DFM/DFA 5.1.4 Retrabalhos Todos os materiais rejeitados e recursos como mão de obra, eletricidade, tempo e outros reutilizados no reparo do item. Originado por: Defeito no processo A situação ideal para o processo de manufatura é que não haja retrabalhos ou rejeitos. 5.1.5 Transporte As perdas por transporte dão-se por excesso de transporte de material interno.
  29. 29. 29 Originado por: Localização de almoxarifado & linhas Logística de movimento Localização de máquinas ou equipamentos Situação ideal é que haja mínimos transportes de materiais. 5.1.6 Espera Tempo que o material ou matéria primo não está sendo processado. Originados por: Tempos de balanceamento incorretos Tempos em que operadores esperam em filas Tempos para preparação Tempos para manutenção de equipamentos, maquinas ou linhas. A situação ideal é a que não haja demoras ou tempos mortos (tempo em que os operadores necessitam aguardar o termino de uma atividade). 5.1.7 Movimentação Tempo por movimentações físicas desnecessárias pelas pessoas devido a uma má adequação ergonômica. Originadas por: Desenho inadequado de estações de trabalho. A situação ideal é o mínimo de esforço humano possível. 5.2 Princípios do Lean Manufacturing Princípios para execução do Lean são:  Definir o que é VALOR para o Cliente;  Identificar o MAPA FLUXO DE VALOR para cada Família de produtos;  Estabelecer um FLUXO para o produto;
  30. 30. 30  Utilizar um Sistema Puxado de programação;  Gerenciar a PERFEIÇÃO (melhoria contínua); 5.2.1 Valor Definir o que é valor para o cliente. Conhecer as prioridades do cliente te direciona ao objetivo a ser alcançado. Questione como os Produtos e Processos existentes estabelecem uma expectativa de VALOR para seu Cliente:  Preço Elevado?  Qualidade Pobre?  Prazo de Entrega Irreal?  Capacidade rápida de mudança das necessidades?  Definição de Produto Adequado para o Cliente? 5.2.2 Mapa de fluxo de valor Identificar o MAPA FLUXO DE VALOR p/ cada Família de produto. Identificar todos os passos necessários para atender ao pedido da Ordem de produção até a Entrega Desafio de cada Passo: • Porque este passo é necessário? • O Cliente acredita que o produto seria pior se este passo fosse deixado de fora? (muitos passos são necessários por que a cultura empresarial é burocrática e se baseiam em usos de tecnologia e utilização dos ativos) Desenvolver um Mapa de Fluxo de Valor para estado FUTURO, eliminando tudo que não agrega valor, passos desnecessários ou eliminação dos desperdícios. 5.2.3 Fluxo Estabelecer um FLUXO para o produto.
  31. 31. 31 Alinhar todos os passos que realmente criam valor e que estes sejam realizados em uma seqüência rápida. Precisa-se que cada passo no processo seja:  Capaz – Realizar as atividades corretamente todas as vezes (6 Sigma)  Disponível – Ter mão de obra, equipamentos e maquinas sempre capazes de produzir (Total Productive Maintenance).  Adequado – Com a capacidade do processo adequado à demanda e com os recursos necessários para a produção no volume correto 5.2.4 Sistema Puxado de Produção Produzir tendo em vista o que o Cliente quer. Quando ele quiser. Na quantidade solicitada. E tendo o compromisso com a entrega. Com a Redução do Lead Time e a Correta especificação de Valores p/ o Cliente, ele poderá obter exatamente o que quer e quando quer:  CURTO Prazo: nivelar o estoque/adequá-lo a uma demanda de variação controlada;  MÉDIO Prazo: fabricação Make-to-order com respostas rápidas e follow up de estoque no cliente;  LONGO Prazo: Usar diagnósticos de analises para manter estável o relacionamento entre as partes, minimizando surpresas no fornecimento; 5.2.5 Melhoria continua Padronizar o processo como um todo para que a as melhorias apareçam. E para que possam ser visualizadas novas melhorias. 5.3 Kaizen Definição: “Melhora contínua” aplicada de forma gradual e ordenada, que envolve todos os membros da organização. Kaizen é um evento onde os princípios e ferramentas do Lean são aplicadas e utilizadas.
  32. 32. 32 Trata-se da junção de um grupo multidisciplinar reunido para a busca por resultados estipulados no processo de melhora continua do Lean Manufacturing. Onde cada um contribui com idéias e experiências dentro do roteiro do evento. Segue roteiro do evento: 1. Definir objetivos - Preparação prévia 2. Treinamento da equipe 3. Mapeamento e medição da situação atual 4. Observar o processo 5. Desenvolver ações de melhoria 6. Redesenhar diagrama de fluxo 7. Implementar novo layout 8. Preparo na linha e realização de ajustes 9. Medição de resultados 10. Trocas de documentação 11. Apresentação de resultados 12. Celebração.
  33. 33. 33 6. CONCLUSÃO Pode-se concluir que com o passar do tempo a industria busca adequar-se ás novas exigências do mercado. Tendo assim uma resposta mais rápida aos anseios de clientes e parceiros. Cria-se a cada dia novas ferramentas, metodologias e tecnologias que auxiliam os processos produtivos na busca pela diminuição de desperdícios, aumento de performance e qualidade desses processos. Esses instrumentos são disseminados por toda a cadeia produtiva, e cabe a nós estarmos atualizados e nos adequarmos a essas ferramentas para que possamos otimizar nossos conhecimentos e cumprir as exigências do mercado atual. Mas guardando também espaço para criatividade e originalidade. A pró-atividade, a visão global da organização de uma grande industria e o domínio sobre as técnicas apresentadas no curso técnico em eletrônica industrial aliados com as praticas realizadas em campo são a chave para que decisões corretas possam ser tomadas e sustentadas. Contribuindo assim para a otimização do processo produtivo e crescimento pessoal e profissional do aluno.
  34. 34. 34 7. REFERÊNCIAS VÁRIOS. IPC-A-610D – Acceptability of Electronic Assemblies. Bannockburn-IL: 2005. PEREIRA, A. L.; NEVES, F. L. Apostila Gestão da Manutenção. Contagem-MG: Senai, 2007. VALERI, S. G., TRABASSO, L. G. Desenvolvimento Integrado do Produto: uma análise dos mecanismos de integração das ferramentas DFX. In: IV Congr. Bras. Gestão e Desenvolvimento de Produtos – Gramado, RS (2003). HUANG, G. Q. Design for X. London: Chapman & Hall, 1996. Formato eletrônico: Jabil, The Company, disponível em <http://www.jabil.com> Tradução própria. Acesso em: 01 maio. 2014. About Ingenico, disponível em <http://www.ingenico.com> Tradução própria. Acesso em: 03 maio. 2014. Ingenico Around the World, disponível em <http://www.ingenico.com> Tradução própria. Acesso em: 06 maio. 2014. DFMA, disponível em <http://www.dfma.com> Acesso em: 01/07/2008. RODRIGUEZ, G. Lean training Portuguese Rev1. Disponível em: <Intranet Jabil Belo Horizonte>. Acesso em: 9 maio. 2014.
  35. 35. 35 8. ANEXOS: Figura 1 - Tela do MP (Monitor of Production - Monitor de Produção) Figura 2 - Tela de defeito agregado do SCP
  36. 36. 36 Figura 3 – Posicionamento do Jumper soldado no PCB Figura 4– Novo posicionamento do Jumper soldado no PCB
  37. 37. 37 Figura 5 – Exemplo de Gráfico de tempo por atividade Figura 6 – Maquina dispensadora de Resina Mini Posi Ratio Time Person T / T A B D 60” C Time Person T / T A B D 60” C Tempo excede o Takt Time
  38. 38. 38 Figura 7 – Software de DFA (Fonte:www.dfma.com)
  39. 39. 39 Figura 8 – Solução original Figura 9 – Solução revisada
  40. 40. 40

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