PIV

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE

SANTA CATARINA – CAMPUS FLORIANÓPOLIS

CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL

Matheus Santos da Silva (Coordenador)

Claudio Abílio da Silveira

Gustavo Luis de Sousa

Leonardo Santana

LINHA SEMI-AUTOMATIZADA PARA PRODUÇÃO

DE DISCOS E TAMBORES DE FREIO

PROJETO DETALHADO

Florianópolis, Dezembro de 2011.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 2.1 - Sistema de freio por disco de freio. ................................................. 11

FIGURA 2.2 - Componentes do ABS. .................................................................... 12

FIGURA 2.3 - Robô montador. ............................................................................. 14

FIGURA 2.4 - Robô transportador. ....................................................................... 15

FIGURA 2.5 - Robô manipulador. ......................................................................... 15

FIGURA 2.6 - Cronograma de planejamento ......................................................... 18

FIGURA 2.7 - Transportador de roletes. ............................................................... 20

FIGURA 2.8 - Transportador de correias. ............................................................. 20

FIGURA 2.9 - Furadeira de coluna da marca Kone. ............................................... 21

FIGURA 2.10 - Furadeira múltipla da marca Brevet. .............................................. 21

FIGURA 2.11 - Matrizes de puncionamento. ......................................................... 22

FIGURA 2.12 - Máquina para micro-puncionamento. ............................................. 22

FIGURA 2.13 - Ciclo de vida do produto (adaptado de Fonseca, 2000) ................... 28

FIGURA 2.14 - Logotipo e produto Fremax. .......................................................... 30

FIGURA 2.15 - Produtos e soluções oferecidos pela empresa................................. 31

FIGURA 3.1 - Função global do sistema. .............................................................. 37

FIGURA 3.2 - Síntese funcional do produto. ......................................................... 39

FIGURA 3.3 - Equipamento CNC. ......................................................................... 52

FIGURA 3.4 - Síntese funcional da concepção ideal. .............................................. 53

FIGURA 3.5 - Visão geral da concepção adotada. ................................................. 55

FIGURA 3.6 - Detalhe da furadeira múltipla. ......................................................... 56

FIGURA 3.7 - Posicionamento na furadeira múltipla. ............................................. 57

FIGURA 3.8 - Castanha de fixação de três pontos. ................................................ 58

FIGURA 3.9 - Conjunto de furadeiras. .................................................................. 59

FIGURA 3.10 - Etapas de banho e gravação. ........................................................ 60

3

FIGURA 3.11 - Estufa para secagem. ................................................................... 61

FIGURA 3.12 - Detalhe do embale. ...................................................................... 62

FIGURA 3.13 - Processamento final e embale. ...................................................... 63

FIGURA 4.1 - Catálogo de peças. ......................................................................... 69

FIGURA 4.2 - Furadeira Brevet. ........................................................................... 70

FIGURA 4.3 - Furadeira de bancada Kone KMB-30. ............................................... 71

FIGURA 4.4 - Organização dos módulos construtivos. ........................................... 72

FIGURA 4.5 - Diagrama de funcional clássico. ...................................................... 73

FIGURA 4.6 - Esquema de instalação da furadeira múltipla. .................................. 75

FIGURA 4.7 - Diagrama funcional da furadeira múltipla......................................... 77

FIGURA 4.8 - Fluxograma simplificado do processo. ............................................. 79

FIGURA 4.9 - Esquema de tombamento das peças. .............................................. 80

FIGURA 4.10 - Etapas da lavação. ....................................................................... 81

FIGURA 4.11 - Diagrama funcional do primeiro banho. ......................................... 82

FIGURA 4.12 - Esquema de instalação da gravação. ............................................. 83

FIGURA 4.13 - Diagrama de funções para gravação.............................................. 84

FIGURA 4.14 - Representação do segundo balho. ................................................. 85

FIGURA 4.15 - Diagrama funcional para o segundo banho. ................................... 86

FIGURA 4.16 - Esquema de funcionamento de secagem. ...................................... 87

FIGURA 4.17 - Fluxograma.................................................................................. 88

FIGURA 4.18 - Diagrama de funções, etapa de secagem. ...................................... 90

FIGURA 4.19 - Instalação da concepção ideal. ...................................................... 93

FIGURA 4.20 - Diagrama funcional para a concepção ideal.................................... 95

FIGURA 5.1 - Visão geral do módulo das furadeiras. ............................................. 98

FIGURA 5.2 - Complementos da furadeira múltipla. .............................................. 99

FIGURA 5.3 - Montagem isolada dos complementos. ...........................................101

4

FIGURA 5.4 - Vista posterior dos complementos ..................................................103

FIGURA 5.5 - Detalhes do conjunto móvel. .........................................................104

FIGURA 5.6 - Sequência de operações da furadeira múltipla. ...............................105

FIGURA 5.7 - Mesa de Esteiras na montagem .....................................................106

FIGURA 5.8 - Mesa das furadeiras. .....................................................................107

FIGURA 5.9 - Avaliação das propriedades de massa para as guias. .......................109

FIGURA 5.10 - Recorte das especificações técnicas modelo LH. ............................114

FIGURA 5.11 - Avaliação da propriedade de massa suportada. .............................118

FIGURA 5.12 - Software de dimensionamento da Festo. ......................................119

FIGURA 5.13 - Cilindro compacto ADN. ...............................................................123

FIGURA 5.14 - Cilindro DNC. ..............................................................................124

FIGURA 5.15 - Representação da válvula Tigre. ...................................................125

FIGURA 5.16 - Representação da reguladora de vazão. .......................................125

FIGURA 5.17 - Conexão QSL-G1/8-6. ..................................................................126

FIGURA 5.18 - Software Air Consumption 1.6.0. ..................................................127

FIGURA 5.19 - Software FluidSim 3.6..................................................................128

FIGURA 5.20 - Cadeia estacionária, módulo furadeiras. ........................................129

FIGURA 5.21 - Bancada de testes. ......................................................................131

FIGURA 5.22 - Placa de botões...........................................................................131

FIGURA 5.23 - Blocos de distribuição e botão de emergência. ..............................131

FIGURA 5.24 - Centro de usinagem Hass. ...........................................................134

FIGURA 5.25 - ADT-1SD. ...................................................................................135

LISTA DE QUADROS

Quadro 2.1 - Requisitos do cliente ....................................................................... 33

Quadro 2.2 - Requisitos de projeto ...................................................................... 34

Quadro 2.3 - Especificações de projeto ................................................................ 35

Quadro 3.1 - Matriz morfológica. ......................................................................... 45

Quadro 3.2 - Concepções alternativas do produto................................................. 48

Quadro 3.3 - Matriz de decisão (método de Pugh). ............................................... 49

Quadro 5.1 - Peças e conjuntos da furadeira múltipla. .........................................102

Quadro 5.2 - Componentes da montagem Mesa e Furadeiras. ..............................108

Quadro 5.3 - Coeficientes de carga estática permissível. ......................................113

Quadro 5.4 - Valores sugeridos para o fator de carga. .........................................113

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 9

2 PROJETO INFORMACIONAL ................................................................... 10

2.1 DESCRIÇÃO DO PRODUTO ........................................................................ 11

2.1.1 Sistema de freio por discos de freio ................................................... 11

2.1.2 Sistema de freio por ABS .................................................................. 12

2.1.3 Linha automatizada para fabricação .................................................. 14

2.1.3.1 Linhas automatizadas como produto............................................... 14

2.2 OBJETIVOS .............................................................................................. 16

2.2.1 Objetivo geral .................................................................................. 16

2.2.2 Objetivos específicos ........................................................................ 16

2.3 FATORES DE INFLUÊNCIA NO PROJETO .................................................... 17

2.3.1 Cronograma de planejamento ........................................................... 17

2.3.2 Produtos existentes no mercado ....................................................... 19

2.3.3 Normas e leis que afetam o produto.................................................. 23

2.3.4 Normas técnicas de segurança .......................................................... 25

2.4 CLIENTES ................................................................................................. 27

2.4.1 Análise do ciclo de vida do produto ................................................... 27

2.4.2 A empresa ....................................................................................... 29

2.4.3 Necessidades dos clientes ................................................................. 31

2.4.4 Requisitos dos clientes ..................................................................... 32

2.5 REQUISITOS DE PROJETO ........................................................................ 34

2.6 ESPECIFICAÇÕES DE PROJETO.................................................................. 35

3 PROJETO CONCEITUAL .......................................................................... 36

3.1 ESTRUTURA FUNCIONAL........................................................................... 37

3.1.1 Função global .................................................................................. 37

3.1.2 Estrutura funcional ........................................................................... 38

3.2 CONCEPÇÕES ........................................................................................... 43

3.2.1 Concepções alternativas do produto .................................................. 44

3.2.2 Seleção e comparação das concepções .............................................. 49

3.2.3 Concepções alternativas com alto grau de implementação. ................. 51

7

3.3 APRESENTAÇÃO CONCEPÇÃO ADOTADA .................................................... 54

3.3.1 Processos de usinagem ou anteriores a prensagem ............................ 55

3.3.2 Processos de beneficiamento ou de pós-prensagem ........................... 59

3.4 AVALIAÇÃO DA CONCEPÇÃO ADOTADA ..................................................... 64

4 PROJETO PRELIMINAR .......................................................................... 66

4.1 ADEQUAÇÃO AS EXIGÊNCIAS DO CLIENTE ................................................ 67

4.2 DESENVOLVIMENTO INICIAL DO LAYOUT DO PRODUTO ............................ 68

4.2.1 Especificações de projeto relacionadas a dimensões e layouts ............ 68

4.2.2 Agrupamentos construtivos do produto ............................................. 71

4.3 COMANDOS SEQUENCIAIS DOS MÓDULOS CONSTRUTIVOS ....................... 72

4.3.1 Comando sequencial: módulo furadeiras ........................................... 74

4.3.2 Comando sequencial: módulo banho e gravação ................................ 78

4.3.3 Comando sequencial: módulo secagem e embale ............................... 86

4.4 COMANDO SEQUENCIAL PARA A CONCEPÇÃO IDEAL.................................. 92

4.4.1 Descrição das Funções dos Sensores ................................................. 93

4.4.2 Análise das possíveis tecnologias ...................................................... 96

5 PROJETO DETALHADO ............................................................................ 97

5.1 ELABORAÇÃO DE DESENHOS: MÓDULO FURADEIRAS ................................ 98

5.1.1 Dimensionamento das guias lineares ................................................108

5.1.2 Seleção dos cilindros pneumáticos ...................................................117

5.1 VÁLVULAS E ACESSÓRIOS........................................................................124

5.1.1 Válvulas direcionais e reguladoras de fluxo .......................................124

5.1.2 Conexões rápidas e tubos flexíveis ...................................................125

5.1.3 Consumo de ar do sistema ..............................................................126

5.2 LISTA DE COMPONENTES ........................................................................127

5.3 CUSTOS DOS COMPONENTES ..................................................................127

5.4 TESTES E VALIDAÇÃO DO PROJETO .........................................................127

5.4.1 Acionamento e simulação: módulo furadeiras ...................................128

5.4.2 Validação do projeto eletropneumático em bancada ..........................130

5.5 CONCLUSÕES A RESPEITO DA CONCEPÇÃO IDEAL ....................................132

REFERÊNCIAS ......................................................................................... 136

APÊNDICES ............................................................................................. 138

8

APÊNDICE A – CASA DA QUALIDADE – QFD ............................................ 139

APÊNDICE B – IMAGENS DA CONCEPÇÃO ADOTADA ............................... 140

APÊNDICE C – DIAGRAMA FUNCIONAL COMPLETO ................................ 142

ANEXOS .................................................................................................. 144

ANEXO A – DIMENSÕES DOS DISCOS E TAMBORES ................................ 145

ANEXO B – LAYOUT DIMENSIONAL DAS EMBALAGENS ........................... 156

ANEXO C – DIMENSIONAL DA LINHA ...................................................... 157

ANEXO D – TABELA DE AVANÇOS, CATÁLOGO DORMER. ......................... 158

ANEXO E – ESPECIFICAÇÕES DOS COMPONENTES PNEUMÁTICOS. ........ 160

1 INTRODUÇÃO

O cenário industrial atual busca, a cada dia mais, inovar tecnologicamente

para aumentar a produção e reduzir custo e tempo. Essa verdadeira revolução das

máquinas é liderada pelos processos industriais automatizados, que tem como

princípios fundamentais a diminuição de custos, aumento da produtividade,

flexibilidade, qualidade, segurança e principalmente a integração de sistemas.

A partir da década de 1960, os robôs começaram a ser introduzidos nos

processos industriais, sendo a indústria automobilística a pioneira. Nesse tipo de

indústria, os automatismos realizam tarefas que envolvem a manipulação de peças,

soldagem e pintura, ou seja, atividades que envolvem esforços repetitivos. Diante

desse fato, a Jofund S.A. representada pela marca Fremax, responsável pela

fabricação de tambores e discos de freios para veículos, busca uma parceria com o

Instituto Federal de Educação, Ciência e tecnologia de Santa Catarina (IFSC) para

que os alunos do curso Superior de Tecnologia em Mecatrônica Industrial possam

idealizar novos sistemas automatizados para a empresa.

Atualmente a Fremax possui grande parte de seus processos fabris, como

fundição e usinagem, automatizados. O problema de projeto apresentado busca

semi-automatizar uma linha de produção que vai da furação até a embalagem. Um

dos principais fatores que levam a tal necessidade está ligado à ergonomia, pois os

funcionários que trabalham nesse setor precisam manipular os discos de freio ao

longo da linha de produção. Esses discos de freios – que pesam até 35 kg - podem

causar problemas à estrutura física dos operadores, tornando a garantia de

integridade dos funcionários o objetivo principal da mecanização do processo.

Consequentemente outros benefícios surgirão, como a multiplicação da

produtividade e a redução de custos, visto que uma linha que hoje conta com quatro

funcionários pode ter sua produção maximizada pela reorganização das suas funções

executadas ao longo do processo.

2 PROJETO INFORMACIONAL

O processo de desenvolvimento de um produto é algo que necessita de tempo

e principalmente de um modelo sistemático, que permita aos projetistas solucionar e

impedir o maior número possível de erros, que possam afetar o produto quando este

já estiver fabricado. E por este motivo durante as fases de idealização do produto, a

equipe de projeto estará utilizando o modelo PRODIP de desenvolvimento de

projetos.

Segundo o modelo PRODIP as etapas de elaboração do projeto se dividem em

informacional, conceitual, preliminar e detalhado. Neste primeiro momento

desenvolve-se o projeto informacional, que tem como objetivo definir as

especificações de projeto do produto. O primeiro passo na busca das especificações

metas é a identificação das necessidades dos clientes, que pode ser feita através de

entrevistas com os principais usuários do produto.

Após recolhidas às necessidades dos clientes a próxima etapa consiste na

elaboração dos requisitos dos usuários, que buscam transformar os anseios dos

clientes em uma linguagem de engenharia, de fácil compreensão por toda a equipe

de projeto. Depois de determinados os requisitos dos usuários, se estabelece

atributos dimensionais, funcionais, ergonômicos e de confiabilidade aos mesmos. E

com isso determinam-se os requisitos de projeto que serão à base das decisões da

equipe de projeto.

Além de arrecadar as necessidades dos clientes, a fase do informacional

também visa pesquisas de mercado com o objetivo de analisar os concorrentes e

com isso ter como meta, o desenvolvimento de um produto com características

tecnológicas melhores, e se possível inovadoras, e sempre respeitando as relações

de custo-benefício. Também são desenvolvidas atividades para a determinação de

parâmetros de qualidade e ciclo de vida do produto.

Com as especificações de projetos determinadas, após todo este processo de

coleta de dados, a equipe de projeto esta pronta para avançar de fase e assim

desenvolver as concepções do produto.

11

2.1 DESCRIÇÃO DO PRODUTO

Os discos e tambores de freio são peças que fazem parte dos sistemas de

frenagem mais utilizados atualmente em automóveis: o sistema por disco de freio

propriamente dito e o sistema por anti-lock braking system (ABS). Estes sistemas

citados possuem a finalidade de diminuir a velocidade dos veículos quando acionados

e se localizam próximos as nas rodas dos veículos. Eles também possuem

características físicas muito semelhantes, diferem-se apenas na forma de

acionamento do sistema de frenagem, mantendo assim certa igualdade entre os

tipos de discos e tambores de freio utilizados.

Para um maior entendimento das formas e finalidades dos discos de freio,

apresenta-se uma breve descrição de cada sistema a seguir.

2.1.1 Sistema de freio por discos de freio

Este sistema tem o propósito de reduzir da velocidade das rodas do automóvel

por meio do atrito gerado entre pastilhas de freio e o disco de freio. O sistema

completo é composto por basicamente quatro elementos: o disco de freio, as

pastilhas de freio, o pistão e a pinça (figura 2.1).

FIGURA 2.1 - Sistema de freio por disco de freio.

12

Como o disco de freio está diretamente acoplado a roda dos veículos e com

uma grande energia cinética acumulada quando o automóvel está em movimento,

quando as pastilhas de freio são pressionadas contra cada face do disco de freio,

devido à atuação do pistão que por sua vez está acoplado na pinça, ocorre entre os

dois componentes um enorme atrito e geração de calor que faz com que a energia

cinética das rodas diminua e consequentemente a velocidade do veículo.

Um grande problema desse sistema é justamente o calor causado pelo atrito

entre as peças, pois ele pode prejudicar de várias formas o funcionamento do

sistema, e um dos componentes mais afetados é o disco de freio. Essa é

fundamentação física do sistema de disco de freio, com mais alguns detalhes pode-

se abordar o sistema de freio por ABS descrito a seguir.

2.1.2 Sistema de freio por ABS

Visto como funciona o sistema de freio por disco de freio pode-se facilmente

entender como funcionar o ABS, que nada mais é que um sensor/controlador do

sistema de frenagem juntamente com os atuadores e o sistema de freio por disco em

si (figura 2.2).

FIGURA 2.2 - Componentes do ABS.

13

A grande utilidade do sistema por ABS está no antitravamento das rodas do

veículo quando este é submetido a uma repentina frenagem e possa vir a derrapar

na pista. Fisicamente a derrapagem acontece quando as rodas do automóvel travam

e perdem o atrito com a pista, isso faz com que o motorista perca completamente o

controle da direção do veículo.

O ABS tem a finalidade de fazer com que o sistema de freio não trave as

rodas do carro, mas mantenham-nas no limiar da máxima desaceleração do veículo

antes do travamento das rodas. Para que isso aconteça, cada equipamento do

sistema ABS possui uma finalidade. O sensor de velocidade verifica a velocidade

atual do veículo em relação ao solo, para que posteriormente ela possa ser

comparada e transformada na aceleração ou desaceleração o carro. As válvulas são

os efetivos atuadores de frenagem que fazem a desaceleração. Por fim, o

componente mais importante é o controlador. Este último faz uma análise constante

da desaceleração que o veículo vem sofrendo com a real situação das rodas, se elas

estiverem travadas e o veículo ainda estiver em movimento, isso significa que as

rodas estão derrapando e precisam ser soltas para que o motorista não perca o

controle, porém, elas também devem voltar a serem “apertadas” para que o veículo

mantenha a desaceleração requerida pelo usuário.

Estes passos executados pelo controlados e pelas bombas, são rápidos e

precisos, assim a frenagem do veículo fica otimizada ao máximo, pois se aproxima do

limiar entre a derrapagem e a desaceleração do carro.

Entende-se que em ambos os sistemas de funcionamento, o disco de freio é

constantemente requisitado e não pode deixar de atender necessidades como uma

robustez e versatilidade para compor cada sistema.

Como cada montadora adota diferentes meios de acoplagem das peças aos

seus automóveis, formas, e por vezes, meios diferentes de resfriamento dos discos, é

necessário que os fabricantes dos discos de freios tenham uma versátil linha de

fabricação sem perder a qualidade e velocidade durante o processo.

14

2.1.3 Linha automatizada para fabricação

Vendo um grande problema de manipulação e tempo de fabricação nas linhas

de produção dos discos de freio da empresa Fremax, a ser apresentada

posteriormente, adota-se alvo do projeto a automatização ou semi-automatização

das suas linhas de fabricação.

Esta automatização da linha tem como grande característica a diminuição da

mão de obra humana, aumento da qualidade dos produtos e do controle ao longo do

processo. Hoje em dia isso tem sido algo que grandes empresas veem adotando e

implementando em seu chão de fábrica para garantir o seu crescimento no mercado.

2.1.3.1 Linhas automatizadas como produto

As linhas automatizadas são produtos muito específicos e na maioria das

vezes produtos projetados e fabricados para uma determinada aplicação. O que

existe neste meio são apenas algumas classificações generalizadas para os tipos de

linhas automatizadas, que são os equipamentos de:

a) Montagem – É geralmente caracterizado pela montagem de peças com

grande número de componentes e/ou com uso de elementos fixadores

como parafusos e rebites (figura 2.3);

FIGURA 2.3 - Robô montador.

b) Transportadores – São usados na maior parte das vezes no transporte de

cargas pesadas, para sistematização e controle do transporte, ou pela

velocidade de transporte quando destinado a peças leves (figura 2.4);

15

FIGURA 2.4 - Robô transportador.

c) Manipuladores – Este é o processo mais versátil e com características mais

diferentes entre cada aplicação. São utilizados com diferentes processos,

como solda e posicionamento de peças para usinagem, e para cada uma

delas existem uma maneira de operação e programação. Seus custos

podem variar muito dependendo da maneira como irá funcionar a

manipulação das peças, por exemplo, se é necessário um robô com muitos

eixos (figura 2.5) o custo aumenta muito, mas se é usado apenas sistemas

mecânicos de alinhamento para ordenar peças em uma linha, este custo

pode baixar consideravelmente;

FIGURA 2.5 - Robô manipulador.

Para uma linha de fabricação, como a usada pela Fremax, na maioria das

vezes se utiliza combinações dos tipos de automatização para gerar um aumento de

produção e qualidade do sistema com custo benéfico adequado.

16

Como o maior problema deve-se ao deslocamento das peças na linha, o

enfoque maior fica no uso dos sistemas de automatização transportadores, e

secundariamente existe a necessidade de automatização do posicionamento das

peças, ou seja, o uso de manipuladores.

2.2 OBJETIVOS

Os objetivos do projeto serão os resultados que a equipe de projeto pretende

alcançar ao término do trabalho de elaboração, que compreende além do fato de

adquirir as competências desenvolvidas ao longo do semestre conseguir suprir as

necessidades técnicas dos clientes do produto.

2.2.1 Objetivo geral

Desenvolver soluções técnicas que melhorem o desempenho e as condições

de trabalho de uma linha de produção semi-automatizada para indústria metal

mecânico de autopeças, voltada para a fabricação de discos e tambores de freio.

2.2.2 Objetivos específicos

São objetivos específicos do projeto:

a) Desenvolver a estrutura física e funcional do produto;

b) Selecionar e dimensionar componentes da estrutura mecânica;

c) Aplicar tecnologias hidráulicas e pneumáticas encontradas no mercado;

d) Analisar os resultados, visando identificar se os mesmos atendem as

necessidades dos clientes;

e) Apresentar por meio de relatórios o progresso e finalização do projeto.

17

2.3 FATORES DE INFLUÊNCIA NO PROJETO

Tanto o produto quando as ferramentas e as técnicas utilizadas ao longo do

desenvolvimento do projeto estão sujeitos a fatores que podem influenciar, além das

características técnicas, áreas relacionadas à organização da equipe, visão do

mercado, atributos legais e exigências da legislação.

Esses fatores são abordados para permitir que a equipe de projeto organize as

atividades necessárias ao cumprimento do projeto utilizando para isso um

planejamento das etapas para garantir o domínio de uma das variáveis

determinantes do problema que é o tempo de execução hábil do projeto. Fatores

comerciais são abordados para permitir o conhecimento dos setores de atuação e

das tecnologias mais difundidas no cenário que envolve o produto, assim como as

leis e normas que garantem qualidade e segurança no processo.

2.3.1 Cronograma de planejamento

O cronograma de planejamento indica os intervalos para a realização das

tarefas que são desenvolvidas ao longo de todo o ciclo de projeto, sendo

influenciado diretamente pelo estilo de metodologia adotado e pela disponibilidade

de tempo que é definido com base semestre letivo.

Na figura a seguir também estão dispostas as datas de entrega de

documentos e defesa das propostas.

18

FIGURA 2.6 - Cronograma de planejamento

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19Visita a empresa Fremax xDefinir escopo do projeto x

Desenvolver o cronograma do projeto xDesenvolver o cronograma da fase x

Definir os fatores de influencia no projeto x xIdentificar as necessidades dos clientes e transforma-los em requisitos dos clientes

x

Estabelecer os requisitos do projeto xEstabelecer as especificações-meta do

Projeto utilizando QFDx

Atualizar o cronograma do projeto xDesenvolver cronograma da fase x

Desenvolver a estrutura funcional do projeto x xDesenvolver os princípios de soluções x x

Gerar alternativas de concepções x xSelecionar concepção do produto x

Desenvolver crockis da concepção selecionada x xAvaliar a concepção do produto x

Defesa dos projetos informacional e conceitual xAtualizar o cronograma do projeto xDesenvolver cronograma da fase x

Analisar a concepção para identificar processos de fabricação e escolher materiais

x x

Definir fornecedores e parcerias de co-desenvolvimento

x x

Modelagem em CAD dos sistemas, subsistemas e componentes (SSC)

x x x x x

Modelagem dos circuitos de comando x x xModelagem do circuito pneumáticos x x x

Defesa do projeto preliminar xDetalhar modelos CAD x x x

Projeto de acionamento pneumático x x x x

Projeto do circuito de comando eletropneumático x x x x

Montagem e integração dos sub-sistemas x xValidação dos sistemas em bancada x x

Entrega do artigo e relatório do projeto detalhado x

Defesa final x

Proj

eto

Prel

imin

arPr

ojet

o D

etal

hado

SemanaAtividadeEtapa

Proj

eto

Info

rmac

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lPr

ojet

o Co

ncei

tual

19

2.3.2 Produtos existentes no mercado

Durante as etapas do projeto informacional é comum ocorrer uma pesquisa de

mercado envolvendo os produtos concorrentes para se obter um cenário econômico

e as principais características que os clientes procuram encontrar. O estudo das

tecnologias já aplicadas em produtos existentes complementa o portfólio de soluções

que podem ser aplicadas na solução do projeto, respeitando é claro as patentes e

proteções legais sobre os produtos.

Contudo a linha de produção aplicada na fabricação de freios automotivos

possui particularidades que a torna um produto que dificilmente é encontrado de

forma completa no mercado fornecedor. O número de empresas que atuam no setor

de produção de discos e tambores de freio e a diversidade de itens que podem ser

fabricados contribuem para que não existam linhas de produção construídas em

escala comercial.

Nesse caso a pesquisa de mercado pode ser reduzida a um nível mais

elementar do processo, encontrando equipamentos que realizam as funções que se

desenvolvem ao longo da linha de produção. Dentre os equipamentos e tecnologias

que estão disponíveis atualmente no mercado, estão citados nos tópicos abaixo

aqueles que são considerados pelo cliente como alvos principais do processo:

a) Transporte de material: as tecnologias empregadas por indústrias do tipo

metal mecânicas apresentam como uma forma de movimentação eficiente

as esteiras dentre as quais se destacam pelo custo benefício:

Transportador de Roletes Livres: Normalmente tendo um custo mais

baixo, utilizando roletes ou roldanas. São implantados visando à

agilidade do processo e principalmente a condição ergonômica dos

operadores. Atualmente podem ser construídos em aço inoxidável,

alumínio e aço carbono, podendo ter também acessórios ou elementos

de curva. A figura a seguir mostra um exemplo desse transportador:

20

FIGURA 2.7 - Transportador de roletes.

Transportadores de Correia sobre Roletes: Possuem alta eficiência

mecânica, onde, a correia desliza sobre roletes, com baixo atrito,

possibilitando a movimentação de cargas pesadas com baixo consumo de

energia, as correias na maior parte das aplicações são de borracha. Além

da carga, algumas aplicações necessitam de esteiras sobre roletes, tais

como, transporte de produtos abrasivos, umidade entre o leito e a

correia, transportadores muito longos, altas velocidades;

FIGURA 2.8 - Transportador de correias.

b) Furação - Caracterizado pela retirada de material por meio da utilização de

ferramentas cilíndricas (brocas, machos e escareadores) esse processo

aplicado na fabricação de discos e tambores é realizado por equipamentos,

em alguns casos específicos, tais como:

Furadeira: É um dispositivo como o apresentado na figura a seguir, que

possuem robustez e precisão na realização de furacões, etapa de

escareamento de furos e com algumas modificações elétricas a abertura

de roscas;

21

FIGURA 2.9 - Furadeira de coluna da marca Kone.

Furadeira múltipla: São utilizadas quando existe a necessidade de ser

realizar mais de uma perfuração na mesma etapa do processo. Aplicada

na aberturas do conjunto de furos concêntricos com centro dos discos e

tambores, ela conta com cabeçote de múltiplos mandris ajustáveis, capaz

suportar várias brocas ao mesmo tempo como o da figura abaixo;

FIGURA 2.10 - Furadeira múltipla da marca Brevet.

c) Lubrificação: No contexto da indústria de discos e tambores a lubrificação

corresponde à etapa de banho em óleo para inicialmente realizar a limpeza

22

dos resíduos de usinagem (cavaco, fluido de corte) e posteriormente para

proteger a superfície do produto durante sua estocagem;

d) Gravação: Utilizada para incorporar nas peças números e caracteres que

permitam a sua identificação e rastreabilidade para acompanhar o processo e

expedição dos lotes produzidos. Entre as formas de gravação disponíveis

destacam-se:

Puncionamento como matriz: Nesse método uma sequência de tipos

metálicos como os da figura seguinte é usada para produzir uma

depressão na superfície da peça;

FIGURA 2.11 - Matrizes de puncionamento.

Micro-puncionamento: Marcação de caracteres é realizada por meio de

pinos metálicos, presentes na figura a seguir, que incidem sobre a peça

em forma de matriz de pontos ou por caracteres de linhas contínuas,

possuem acionamento pneumático ou elétrico.

FIGURA 2.12 - Máquina para micro-puncionamento.

e) Secagem: Permite a retirada do excesso de óleo protetor presente sobre a

superfície do produto para obtenção de uma fina camada que não necessite

de processo de limpeza antes da instalação do disco ou tambor;

23

f) Embalagem: Consiste em envolver o produto em uma embalagem que

garanta sua própria segurança, facilidade no manuseio, simplificação da

estocagem e mantenha suas características antes a aplicação em um veículo.

Todos os processo e equipamento descritos acima são encontrados no

mercado para executarem funções específicas em suas áreas de trabalho, a

integração dessas tecnologias é que permitem obter-se uma linha capaz de realizar

todas as etapas necessárias para produção dos produtos encontrados na empresa.

2.3.3 Normas e leis que afetam o produto

Durante a etapa de elaboração do projeto devem ser levadas em consideração

além dos atributos técnicos relacionados aos princípios de engenharia que são

utilizados, a sua viabilidade legal e adequações impostas pela legislação vigente, com

o intuito de garantir a qualidade dos bens produzidos, a segurança dos envolvidos no

processo, a responsabilidade ambiental e outros fatores que são exigidos nas

orientações dos órgãos normativos.

A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) é o órgão responsável por

criar e adequar normas técnicas relacionadas à qualidade e segurança de diversos

produtos e processo industriais, dentre sua variedade de normas as que algum

momento apresentam relação com o processo de desenvolvimento do projeto são:

a) ABNT NBR ISO 281:2007

Data de Publicação: 26/03/2010

Título: Mancais de rolamentos — Capacidade de carga dinâmica e vida útil

estimada

Comitê: ABNT/CB-04 Máquinas e Equipamentos Mecânicos

Organismo: ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas

Objetivo: Esta Norma especifica métodos de cálculo da capacidade de carga

dinâmica básica de mancais de rolamentos dentro do campo de dimensões

mostrado nas publicações ISO relevante, fabricados com aço para

rolamentos, com tratamento térmico, de alta qualidade, normalmente

24

utilizados e usuais, de acordo com as boas práticas de fabricação e,

basicamente, de projeto convencional com relação ao formato das

superfícies de contato rolantes;

b) ABNT NBR ISO 2768:2001


Título: Tolerâncias gerais para dimensões lineares, angulares e geométricas

sem indicação de tolerância individual



Objetivo: Tem como objetivo simplificar as indicações em desenhos e

especificar tolerâncias gerais para dimensões lineares e angulares sem

indicação individual de tolerância e especifica tolerâncias geométricas gerais

para três classes de tolerâncias;

c) ABNT NBR ISO 9001:2008


Título: Sistemas de gestão da qualidade – Requisitos

Comitê: ABNT/CB-25 Qualidade


Objetivo: Esta Norma especifica requisitos para um sistema de gestão da

qualidade;

d) ABNT NBR 13193:1994


Título: Emprego de cores para identificação de tubulações de gases

industriais – Procedimento

Comitê: ABNT/CB-02 Construção Civil


Objetivo: Esta Norma fixa as condições exigíveis para o emprego de cores

na identificação de tubulações de gases industriais;

e) ABNT NBR 14153:1998


Título: Segurança de máquinas - Partes de sistemas de comando

relacionados à segurança - Princípios gerais para projeto

25



Objetivo: Esta Norma especifica os requisitos de segurança e estabelece um

guia sobre os princípios para o projeto de partes de sistema de comando

relacionados à segurança. Isso inclui sistemas programáveis para todos os

tipos de máquinas e dispositivos de proteção relacionados. Esta Norma se

aplica a todas as partes de sistemas de comando relacionados à segurança,

independentemente do tipo de energia aplicado, por exemplo, elétrica,

hidráulica, pneumática, mecânica;

f) ABNT NBR 15623-3:2008


Título: Máquina elétrica girante - Dimensões e séries de potências para

máquinas elétricas girantes - Padronização

Parte 3: Motores pequenos e flanges BF10 a BF50

Comitê: ABNT/CB-03 Eletricidade


Objetivo: Esta parte da ABNT NBR 15623 estabelece dimensões de fixação

e de ponta de eixo para máquinas elétricas girantes de eixo horizontal, para

motores pequenos com flanges entre BF10 e BF50, que usualmente são

utilizados em dispositivos de controle.

2.3.4 Normas técnicas de segurança

Para que uma linha de produção ou qualquer outro processo industrial possa

garantir que sua atividade não causará, sob circunstâncias controladas, nenhum tipo

de risco aos clientes envolvidos com o produto, sobre tudo os trabalhadores que

estão ligados diretamente com os processos de manufatura são estipuladas normas

de segurança esses processos.

Os riscos estão associados principalmente a condições de segurança

encontradas nos locais de trabalho que podem originar tanto os danos físicos diretos

resultantes de acidentes com máquinas e ferramentas, quanto os danos indiretos

26

associados ao esforço repetitivo ou excessivo, além dos prejuízos psicológicos

causados pela fadiga mental.

É com o intuito de prevenir e minimizar esses riscos que a legislação adota

normas de segurança do trabalho que permitem identificar e corrigir situações que

possam afetar a integridade dos trabalhadores comprometendo seu bem-estar físico,

mental, produtividade e satisfação frente à empresa. Dentre as principais Normas

Regulamentadoras (NR) presentes na legislação do Ministério do Trabalho e Emprego

(MTB), estão citados abaixo aquelas que em algum momento manifestam relação

com as atividades desenvolvidas ao longo dos processos relacionados com o projeto.

a) Norma Regulamentadora NR 10

Título: Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade.

Objetivo: Estabelece os requisito e condições mínimas objetivando a

implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, de forma a

garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores que, direta ou

indiretamente, interagem em instalações elétricas e serviços com

eletricidade;

b) Norma Regulamentadora NR 11

Titulo: Transporte, Movimentação, Armazenagem e Manuseio de Materiais.

Objetivo: Estabelecer parâmetros relacionados com os equipamentos

utilizados na movimentação de materiais, tais como elevadores de carga,

guindastes, monta-carga, pontes-rolantes, talhas, empilhadeiras, guinchos,

esteiras-rolantes, transportadores de diferentes tipos;

c) Norma Regulamentadora NR 12

Titulo: Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos.

Objetivo: Definem referências técnicas, princípios fundamentais e medidas

de proteção para garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores e

estabelece requisitos mínimos para a prevenção de acidentes e doenças do

trabalho nas fases de projeto e de utilização de máquinas e equipamentos

de todos os tipos;

d) Norma Regulamentadora NR 15

Titulo: Atividades e Operações Insalubres

27

Objetivo: Definir e classifica limites para atividades ou operações insalubres

as que se desenvolvem em ambiente onde o trabalhador está sujeito a

ruídos, exposição ao calor, ambientes hiperbáricos, elementos

contaminantes e outros agentes que podem causar danos a saúde;

e) Norma Regulamentadora NR 17

Título: Ergonomia.

Objetivo: Visa a estabelecer parâmetros que permitam a adaptação das

condições de trabalho às características psicofisiológicas dos trabalhadores,

de modo a proporcionar um máximo de conforto, segurança e desempenho

eficiente;

f) Norma Regulamentadora NR 26

Titulo: Sinalização de Segurança

Objetivo: Descrever o emprego de cores na segurança do trabalho e a

classificação, rotulagem preventiva e ficha com dados de segurança de

produtos químicos.

2.4 CLIENTES

Os clientes do projeto são todas as pessoas, organizações ou empresas que

de alguma forma, seja ela direta ou indireta, manifestam interesse pelo produto ou

que serão afetadas por ele ao longo do seu ciclo de vida.

2.4.1 Análise do ciclo de vida do produto

O ciclo de vida de um produto corresponde às etapas que estão presentes

desde o início das atividades relacionadas ao seu desenvolvimento até a

descontinuidade de sua fabricação e dos serviços de acompanhamento que foram

disponibilizados durante seu período de existência ou de comercialização.

Este ciclo compreende não somente os setores e profissionais que estão

diretamente relacionados com as etapas de elaboração e construção do produto,

mas também os elementos que de alguma forma estão envolvidos em áreas que

compreendem além da tecnologia, a logística, o marketing e a assistência técnica

28

voltada ao atendimento dos anseios dos clientes. A figura a seguir apresenta um

modelo completo de ciclo de vida em espiral:

FIGURA 2.13 - Ciclo de vida do produto (adaptado de Fonseca, 2000)

A principal divisão do ciclo está nos setores, que agrupam as partes que

apresentam características e funções que se complementam ou mantém ligações

muito próximas como ocorre nas áreas de projeto, fabricação, montagem,

armazenamento e transporte, que juntos formam os chamados clientes internos. Em

geral eles priorizam soluções que tragam facilidades de projeto e manufatura.

Os setores de mercado são os envolvidos nas atividades de distribuição, venda

e marketing do produto. Os clientes intermediários como a denominação propõem

realizam um estágio entre a os meios de produção e o consumidor final, suas

principais exigências em relação ao produto é que seja atraente para os clientes

externos.

Os clientes externos são considerados todos os indivíduos ou instituições que

poderão que alguma forma usufruir do produto ou serviço oferecido. Também

chamados de setor de consumo, são o alvo principal dos esforços do projeto, pois

eles determinam quais as características devem ser priorizadas para que o resultado

final do trabalho consiga satisfazer as suas necessidades. O cliente externo algumas

29

vezes pode ser variado, ou seja, várias empresas ou pessoas vão utilizar o produto,

porém também há a possibilidade desse cliente ser restrito, como ocorre em projetos

realizados sobre medida para determinado grupo.

O projeto em particular não possui um ciclo de vida completo, pois algumas

etapas não serão executadas por completo. Os passos que compõem o projeto

compreendem cinco setores distribuídos entre clientes internos, externos e

intermediários. O setor principal é o de projeto, que consiste em aquisição de dados,

geração de conceitos, escolha da concepção que melhor se encaixa com os requisitos

de projeto e detalhamento da concepção adotada.

Os outros quatro setores envolvidos complementam o apoio e validação do

projeto. São eles: compra uso, função e manutenção.

O ciclo de vida do produto poderá ser alterado após a apresentação do projeto

para o cliente, pois o mesmo decidirá pela implantação ou não do projeto, sendo

assim se o mesmo decidir dar continuidade ao processo, as outras etapas do projeto

serão colocadas em prática, movimentando assim os outros setores como:

fabricação, transporte e venda.

O cliente em questão é a empresa catarinense Jofund S.A., que por meio dos

professores do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina

(IFSC) expuseram uma problemática do seu setor fabril, e solicitaram uma solução

para a melhoria do seu processo de fabricação.

2.4.2 A empresa

Em 16 de janeiro de 1986 surge na cidade de Joinville (Santa Catarina) a

Jofund S.A., uma empresa que terceirizava serviços de fundição de ferro para o

mercado industrial. Em 1990 ela se especializa na fabricação de discos e tambores

de freio, passando a dedicar-se integralmente a este segmento do mercado.

Com a criação da marca Fremax a empresa passa a ser referência no

mercado de reposição, na indústria automobilística e líder na América Latina. A figura

a seguir trás como exemplo de um dos produtos e de sua embalagem, que hoje são

produzidos e comercializados pela Fremax.

30

FIGURA 2.14 - Logotipo e produto Fremax.

A empresa busca adaptar sua produção segundo as necessidades e tendências

do mercado automotivo, recorrendo à tecnologia e a automatização para garantir a

produção e qualidade dos mais de 1400 itens presentes em seu portfólio de

produtos. Anualmente estima-se uma fabricação de mais de 2 500 000 unidades de

produtos, sendo que neste ano a produção prevê a casa das 3 500 000 peças

produzidas.

A empresa possui quatro tecnologias diferentes que podem ser aplicadas em

seus produtos, como ilustrado na figura a seguir, elas aumentam o desempenho

(High Performance), estética (Painted Disc), durabilidade (Carbon +) e instalação do

produto (Ready To Go), garantindo a satisfação das diferentes exigências

encontradas no cenário comercial em que a empresa atua.

31

FIGURA 2.15 - Produtos e soluções oferecidos pela empresa.

Em maio de 2011 a Fremax teve renovada a sua certificação no Sistema de

Gestão da Qualidade na NBR ISO 9001:2008. Ao atender os requisitos impostos pela

norma a empresa garante a adequação de seus produtos e serviços por meio da

melhoria no Sistema de Gestão da Qualidade presentes na área comercial, industrial,

logística e nos processo de apoio.

2.4.3 Necessidades dos clientes

Para a obtenção das necessidades relacionadas ao produto foi realizada uma

visita a sede da empresa em Joinville pelos integrantes da equipe de projeto. O

objetivo da visita foi arrecadar o maior número de informações possível para o

desenvolvimento do projeto, entender também o que o cliente necessita e quais

fatores são mais importantes, para posteriormente tomar as decisões de projeto

baseadas nos critérios estabelecidos pelo cliente.

Também se buscou contextualizar a visão em relação às características físicas

e funcionais, as formas de utilização, os benefícios, as restrições e outros detalhes do

produto visando atender as expectativas dos clientes.

Essas expectativas que o cliente procura suprir ao expor diretamente sua

opinião em relação ao processo é denominado de necessidades dos clientes, que se

encontram estão listadas abaixo:

32

a) Reduzir ao máximo a elevação manual dos discos durante a linha de

produção;

b) Implementar sistemas de segurança;

c) Construir de forma a favorecer a ergonomia;

d) Baixo nível de falhas;

e) Fácil manutenção;

f) Ser modular;

g) Não ultrapassar as dimensões da linha atual (9,5 metros);

h) Facilidade na regulagem para troca de produção;

i) Ter baixo custo de implementação;

j) Baixa produção de rejeitos;

k) Fácil operação;

l) Possuir o maior número de componentes padronizados no mercado;

m) Não conter cantos vivos ou rebarbas que possam ferir o usuário;

n) Possuir documentação técnica;

o) Boa velocidade de produção.

As necessidades apresentadas são parte de um conjunto maior que é filtrado

para obter um número mínimo de itens sem apresentarem repetição entre si ou um

desvio do objetivo traçado para o projeto.

2.4.4 Requisitos dos clientes

As necessidades dos clientes expressam os desejos e expectativas em relação

ao produto, contudo a linguagem utilizada varia conforme o conhecimento e

relacionamento com o projeto. Para que suas opiniões possam ser analisadas, elas

devem ser organizadas e traduzidas para termos mais acessíveis, esses atributos

refinados e traduzidos são conhecidos como requisitos dos clientes:

a) Produção linear;

b) Ser seguro elétrica e mecanicamente;

c) Ser ergonômico;

33

d) Ser preciso;

e) Ser compacto;

f) Ter robustez elétrica e mecânica;

g) Possuir facilidades de manutenção;

h) Ter postos de trabalho intercambiáveis;

i) Ser de fácil operação;

j) Ter baixo custo de implementação;

k) Ter boa repetitibilidade;

l) Possuir componentes padronizados;

m) Prevenir danos aos usuários;

n) Possuir documentação técnica;

o) Baixo tempo de ciclo.

Os requisitos dos clientes também podem ser ordenados de acordo com grau

de importância dado a cada um deles durante as entrevistas ou pela frequência com

que foram citados, como mostra o quadro abaixo.

Quadro 2.1 - Requisitos do cliente

Classe de requisitos

Requisitos dos clientes Grau de

importância

Requisitos básicos

Confiabilidade 5 Ergonomia 5 Estética 1 Segurança 5 Padronização 5

Requisitos do ciclo de

vida

Manutenção 5 Facilidade de operação 5 Montabilidade 5

Requisitos específicos

Padronização dos componentes 5 Organização 5 Acessibilidade 5 Dimensões 5 Modularização 5 Baixo custo 4 Baixo tempo de ciclo 5

34

2.5 REQUISITOS DE PROJETO

Os requisitos dos clientes definidos no processo anterior representam as

necessidades em relação ao produto descritas em uma linguagem acessível à equipe

de desenvolvimento, porém ainda apresentam de forma subjetiva ou qualitativa,

sendo preciso transformá-las em atributos tecnicamente mensuráveis.

Ao se expressar os requisitos dos clientes em uma linguagem técnica de

engenharia obtêm-se os requisitos de projeto, que são atributos capazes de serem

mensurados por alguma grandeza física, que definirá as características finais do

produto.

Quadro 2.2 - Requisitos de projeto

Requisitos do projeto

Segurança (+) Isolamento elétrico

(+) Ausência de cantos vivos

Confiabilidade (+) Baixa taxa de falhas

Materiais

(+) Dimensões

(o) Acabamento

(+) Resistência mecânica

Econômico

(+) Manutenção

(-) Custo

(o) reutilização/reciclagem

Utilização (+) Facilidade de utilização

(+) Documentação técnica

Funcionamento

(+) Ser modular

(-) Pouca interferência do operador

(+) Baixo tempo de ciclo

35

2.6 ESPECIFICAÇÕES DE PROJETO

Para auxiliar os projetistas na hierarquia das especificações de projeto, utiliza-

se como ferramenta para determinar o grau de importância de determinado

parâmetro frente ao cliente a primeira matriz do método de desdobramento da

qualidade (Quality Function Deployment - QFD) conhecida como casa da qualidade,

apresentada no apêndice A.

O quadro apresentado abaixo contém as especificações classificadas em

ordem decrescente de importância segundo os resultados obtidos na análise da

matriz qualidade.

Quadro 2.3 - Especificações de projeto

Especificação Valor Meta Aspecto indesejado

1 Manutenção Componentes padronizados Componentes difíceis de encontrar

2 Custos Até R$ 100000,00 Custo superior ao valor meta

3 Modularização Aceitar diferentes tipos de montagem Engessar o sistema

4 Facilidade de utilização Acessível a diversos níveis de conhecimento Dificuldade de utilização

5 Manual de instruções Suprir as dificuldades de operação

Não ter linguagem acessível

6 Tempo de ciclo Compatível com ciclo atual Aumento do tempo de ciclo

7 Dimensões Máximo 9,5 x 1,5 metros Maior que o especificado

8 Taxa de falhas 0 falhas por hora de operação Insatisfação do cliente

9 Ausência de cantos vivos

Não possuir superfícies cortantes

Causar ferimentos ao usuário

10 Resistência Mecânica Garantir rigidez durante utilização de peças até 35kg

Não apresentar rigidez durante operação

11 Interferência do operador Somente na movimentação Elevação manual

12 Acabamento Revestimento com pintura Oxidação da superfície

13 Reutilização/reciclagem 60% de materiais recicláveis Ser nocivo ao meio ambiente

14 Isolamento elétrico Evitar choque elétrico Causar danos ao usuário

3 PROJETO CONCEITUAL

O projeto conceitual tem como objetivo determinar a concepção do produto,

ou seja, uma descrição aproximada das tecnologias, princípios de funcionamento e

formas de um produto. Essas configurações funcionais do produto devem respeitar

as necessidades dos clientes coletadas na fase do projeto informacional.

Para determinar a concepção do produto, a metodologia de projetos oferece

importantes ferramentas como, por exemplo, a síntese funcional, matriz morfológica

e a matriz das decisões. Com a síntese funcional é possível relacionar o sistema

técnico com a física do problema de projeto, através de fluxos básicos de energia,

material e sinal. O primeiro passo na elaboração da síntese consiste na determinação

da função global do produto, ou seja, o objetivo final do mesmo. Com a função total,

assim também conhecida, estabelecida pode-se decompor a mesma em funções de

menor complexidade visando melhorar a busca por soluções.

Depois de determinadas as subfunções do produto, utiliza-se a matriz

morfológica para organizar de forma sistemática todas as soluções para cada uma

das subfunções. Assim se tem de certa forma concepções alternativas determinadas,

partindo-se para a matriz das decisões onde serão relacionadas às soluções

encontradas com as necessidades dos clientes e o resultado deste processo é a

concepção do produto.

Esta talvez seja uma das fases mais empolgante para os projetistas, pois

neste momento é possível colocar em prática todos os seus conhecimentos técnicos

e científicos.

37

3.1 ESTRUTURA FUNCIONAL

A estrutura funcional inclui as etapas que descrevem o funcionamento do

produto e os processos que são necessários para que o sistema como um todo possa

executar o propósito para qual foi concebido, no caso realizar o processo desde a

furação até embale dos discos e tambores de freio.

3.1.1 Função global

O desenvolvimento empregado para solucionar um problema de engenharia é

baseado no conhecimento do sistema técnico que está sendo abordado. Esse sistema

técnico é um conjunto de vários elementos que juntos formam uma estrutura

complexa voltada ao cumprimento de um propósito ou realização de uma

determinada tarefa.

O funcionamento de um sistema técnico pode ser expresso por uma função

global ou total, que descreve de modo superficial, porém simples o tipo de ação

que é realizado ao longo do processo. Em algumas literaturas os sistemas técnicos

são denominados de sistemas de transformação de estado, pois geralmente ocorrem

mudanças nas características das energias, materiais e informações que são

utilizados ao longo do processo.

A função global do sistema presente no centro da figura a seguir, é uma

declaração condensada e abstrata do problema, embora ela não indique diretamente

quais as soluções são necessárias, será o ponto inicial para formulação do restante

do sistema.

FIGURA 3.1 - Função global do sistema.

A esquerda da função global está o campo com as entradas do sistema, que

são os tipos de energia, materiais e informações que iniciam o processo e que estão

38

sujeitas a transformações a partir do momento que forem inseridas no interior dos

limites da função, que são representados graficamente pela linha pontilhada em

torno do quadro central. O uso dessa linha é justamente para evidenciar que a

função global está contida nesses limites, e que eles são sua fronteira com outros

sistemas técnicos, por exemplo, suponho-se que função Usinar Discos e Tambores

de Freio inicia-se somente após a entrada do disco no estado bruto, ou seja, esse

seria o limite da função global com outro sistema que caracterizaria o processo de

fundição.

Também são consideradas fronteiras da função global a interface com o

usuário, que realiza as etapas de transmitir as informações do processo e aguardar

as ações que o sistema deve realizar. A saída, que compreende os itens localizados a

direita da figura, são os resultados obtidos ao fim do processo realizado pela função

global, incluindo desde o produto final até os rejeitos oriundos das transformações

ocorridas ao longo do fluxo.

3.1.2 Estrutura funcional

A função global do sistema é uma representação abstrata e resumida das

soluções que o sistema técnico precisa adotar para transformar as entradas nas

saídas desejadas, nenhum dos processos internos fica evidente com essa abordagem

superficial do sistema.

Para permitir o projeto das soluções que podem ser empregadas para

solucionar o problema proposto é necessário desmembrar a função global em

funções menores, com níveis de complexidade reduzidos capazes de serem

resolvidos por dispositivos ou técnicas adequadas. A divisão em subfunções permite

modificar um problema inicialmente complexo e abstrato em problemas menores que

são concretos e mais simples, podendo ser resolvidas diversas soluções já existentes

na literatura.

A figura a seguir trás a representação da estrutura funcional do produto, que

é a representação das etapas que compõem o processo na forma de subfunções ou

funções elementares. A ordem procura seguir o fluxo das transformações como elas

ocorreriam na situação real.

39

FIGURA 3.2 - Síntese funcional do produto.

40

A função global do sistema é expandida e representada no quadro maior, que

corresponde também aos limites da função que difere o fluxo interno do processo

dos elementos que podem vir a compor outros sistemas externos. A coluna no centro

da figura representa as funções que juntas forma o ciclo de produção que se inicia

na parte inferior do fluxograma que vai se elevando até atingir funções posteriores

que se incumbiram de manter as etapas de transformação das entradas do sistema.

Algumas das funções ainda podem ser desmembradas em partes menores,

que executam determinado comando ou parte dele e juntas constituem a função. As

linhas horizontais ligadas a sua função especifica são denominadas subfunções ou

funções elementares, pois representam a menor execução de tarefa que é descrita

pela síntese funcional.

As funções e subfunções representam o comportamento e as etapas descritas

ao longo da linha de produção, portanto esses elementos são considerados um

pequeno pedaço simplificado e concreto de um problema com grau de complexidade

e abstração muito maior.

Para permitir a análise e escolha das melhores soluções a serem aplicadas no

projeto é necessário conhecer cada um dos elementos para identificar os fatores

mais relevantes durante a seleção. Com esse propósito está descrito abaixo, de

forma resumida, os objetivos de cada um dos termos envolvidos na síntese funcional

do produto:

a) Furar: primeira função da linha, responsável pela furação principal do disco

ou tambor de freio. É composta por três subfunções:

Posicionar peça: responsável pelo posicionamento e fixação do elemento,

disco ou tambor de freio, pré-usinado na posição ideal de furação;

Furar: objetivo principal da função, subfunção responsável pela múltipla

furação da peça;

Retirar: permitir o avanço do produto, dando continuidade no processo

de produção através da linha.

41

b) Furação Secundária: é utilizada quando é inviável a usinagem de todos os

furos na primeira estação, geralmente usada para furação com diferentes

diâmetros. É composta por duas subfunções:

Posicionar: responsável pelo posicionamento e fixação do elemento,

disco ou tambor de freio, pré-usinado na posição ideal de furação;

Furar: objetiva principal da função furação secundária, subfunção

responsável pela usinagem dos furos não feitos na primeira estação.

c) Rosquear: A função rosquear engloba todo o processo de pocionamento da

peça na máquina de rosqueamento, que nada mais é que uma furadeira de

bancada com velocidade de avanço e de rotação controlada e mais um

inversor acoplado na máquina para que o sentido de rotação seja invertido

automaticamente quando a broca estiver retornando, e também envolve a

retirada da peça da máquina. Sendo assim têm-se três subfunções:

Posicionar: nesta etapa a peça a ser usinada deve ser posicionada

conforme a necessidade da máquina de rosquear, que no caso é ter o

pré-furo concêntrico ao eixo do macho na rosqueadeira.

Roscar: ocorre o mais importante dessa função que é o momento de

usinar a rosca na peça que chegou pela linha, como o pré-furo

concêntrico, o macho inicia o movimento como velocidade de rotação e

avanço controlados em direção a peça, até que a altura da rosca seja

igual à definida no projeto, é invertida a rotação e avanço para que o

macho possa sair da peça sem danificá-la;

Retirar: depois das roscas usinadas a peça deve ser retirada da máquina

de rosquear e passar para o próximo processo na linha;

d) Escarear: Para completar este processo é necessário que as rebarbas

criadas nos furos feitos anteriormente sejam eliminadas com a criação de

um chanfro na extremidade defeituosa.

Rotacionar peça: como as rebarbas só ocorrem no fim dos furos, é

necessário que as peças sejam giradas para que a ferramenta de

escareamento atue na superfície de cada furo com a deformação;

Centralizar: assim como no processo de rosquear que é necessário a

concentricidade dos furos, no escareamento isso também acontece, por

42

isso é necessário que a peça como um todo seja devidamente

centralizada para quando houver uma rotação da mesma, os furos a

serem escareados coincidam com o eixo da ferramenta;

Escarear/rebaixar: Neste momento efetivamente a ferramenta de

escareamento é baixada e atua sobre as rebarbas, usinando a região e

tornando-a livre de imperfeições da usinagem anterior;

Retirar: Agora com a peça escareada e rotacionada por causa do início

desta etapa, a peça deve ser retirada e dependendo da próxima

operação, que pode ser prensagem ou o pré-banho, a peça deverá ser

manipulada para se adequar ao processo;

e) Prensar: Os processos que envolvem a utilização da prensa não pertencem

às funções realizadas pela linha de produção projetada. Por isso, ao

analisar a síntese funcional, encontra-se uma caixa preta representando

essa função. As peças são então levadas à prensa, onde são feitas as

operações necessárias e, depois de realizados os trabalhos, essas peças

retornam à linha de produção;

f) Pré-banho: Tem como objetivo retirar os resíduos - cavacos - oriundos dos

processos de usinagem na qual os discos são submetidos nas etapas

anteriores;

g) Gravar: A realização da gravação visa estampar nas peças os códigos que

indicam as referências do produto;

h) Banho: Consiste em submeter os discos a um tratamento sobre a

superfície, proveniente da utilização de óleo especial para formação de uma

camada protetora;

i) Secar: tem o objetivo de eliminar o excesso de material oleoso proveniente

do processo anterior, garantido a eliminação de resíduos, porém sem a

extinção da camada projetiva sobre o produto:

Escoar: atua promovendo a retirada do excesso de óleo sobre a peça

evitando que uma quantidade muito grande do liquido presente na

superfície do produto alcance a etapa seguinte;

43

Secar: Garante que a camada de óleo possua uma espessura de tal

forma que não ocorra à deposição excessiva de óleo após o embale, mas

com existência de fina película protética sobre a peça;

j) Embalar: etapa onde o produto sofre o último processo que compreende a

preparação para possibilitar seu transporte a partir do fim da produção:

Posicionar: arranjo do layout do disco/tambor para que ele possa ser

introduzido em sua embalagem especifica;

Fechar: Realiza o fechamento da embalagem por intermédio do encaixe

das duas partes que compõem a embalagem;

Etiquetar: Fixa uma etiqueta com as informações do produto e em local

apropriado, previamente definido no exterior da embalagem;

Vedar: Ato de colocar o adesivo circular sobre o orifício de passagem de

ar presente sobre uma das superfícies da embalagem montada para

efetuar o fechamento tipo vácuo;

Organizar: levar e posicionar adequadamente os produtos embalados

sobre uma estrutura de transporte (paletes) para quantidades maiores

de peças.

3.2 CONCEPÇÕES

A síntese funcional do produto é o passo inicial para o conhecimento do

problema a ser resolvido, onde é empregada a fragmentação do problema para

permitir sua visualização.

A divisão das tarefas que são executas por um conjunto complexo como o de

uma linha de produção em partes menores permite definir qual a melhor solução a

ser empregada para cada uma dessas partes sem que a tecnologia empregada seja

obrigada a atender todas as necessidades do sistema técnico, mas sim as da função

a que está subordinada.

Essa análise individual permite relacionar uma série de soluções sem que elas

necessariamente resolvam o problema do sistema técnico totalmente. Embora possa

parecer estranho procurar resolver função ou subfunção sem saber como ela está

relacionada com o restante do problema, essa etapa permite ao projetista se

44

desvencilhar de predefinições e opiniões bitoladas a respeito da melhor estratégia

para resolver a situação.

Quando um determinado conjunto de soluções é agrupado na mesma

sequência em que estão dispostos na síntese funcional obtém-se um retrato de uma

solução completa para o problema, essa solução para o sistema técnico é conhecida

como concepção, uma possível forma de estruturar o produto alvo do projeto.

3.2.1 Concepções alternativas do produto

A elaboração de uma concepção precisa relacionar a viabilidade técnica dos

princípios de solução que são propostos, como eles podem ser confrontados com as

especificações do projeto e se eles realmente atendem as expectativas e requisitos

exigidos pelos clientes.

A busca desses princípios de solução para a síntese funcional do produto pode

ser obtida com base na análise da literatura técnica disponibilizada para consulta,

nos catálogos fornecidos por fabricantes atuantes na área técnica relacionada ao

projeto, na observação direta ou indireta de sistemas similares já existentes ou na

pesquisa de trabalhos acadêmicos e profissionais disponíveis.

Embora os níveis de qualidade e eficiência encontrados no mercado permitam

várias possibilidades de alternativas para solução de determinada necessidade, vale

ressaltar que as restrições relacionadas com o objetivo do projeto, a disponibilidade

tecnológica e as limitações financeiras que determinam um custo/benefício adequado

ao projeto podem influenciar na escolha ou descarte de uma ou mais possibilidades

de solução.

Para organizar as soluções que podem ser aplicadas no projeto é construído

um quadro que apresenta os princípios para cada função ou subfunção do produto,

essa visualização dinâmica é denominada matriz morfológica e encontra-se no

quadro a seguir:

45

Quadro 3.1 - Matriz morfológica.

Função/ subfunção Solução A Solução B Solução C Fu

rar

Posicionar peça

Pneumático

Gabarito

Placa de 3 castanhas

Furar

Furadeira pneumática

Furadeira elétrica

Furadeira multipla

Retirar

Pneumático

Manual

Garra

Fura

ção

secu

ndár

ia

Posicionar

Pneumático

Gabarito


Furar

Furadeira de bancada


Furadeira elétrica

Rosq

uear

Posicionar

Pneumático

Gabarito


Roscar Rosqueadeira pneumática

Rosqueadeira

articulada


Retirar

Pneumático

Manual

Esca

rear

Rotacionar peça

Cilindro rotativo

Motor DC

Motor de passo

Centralizar

Pino

Cone


Escarear/ Rebaixar



Furadeira elétrica

46

Retirar

Pneumático

Manual

Pré-banho

Cabine de lavação

Escovas rotativas

Hidro jateamento

Gra

var

Posicionar


Pneumático

Roletes

Grava

Fresa

Micropuncionadeira Conformação

Banho

Guias

Manual

Cabine de lavação

Seca

r

Escoar

Ar comprimido

Plano inclinado

Centrifugação

Evaporar

Estufa

Soprador térmico

Chama

Emba

lar

Posicionar

Suporte

Guias


Fechar

Manual

Ventosas

Manipulador

Etiquetar

Etiquetadora

Manual

Vedar

Manual

Etiquetadora

Manipulador

Organizar

Manual

Ventosas

Manipulador

47

As soluções apresentadas no quadro anterior mencionam as formas como

todos os problemas caracterizados pelas subfunções podem ser resolvidos com

aplicação do seu respectivo método propostos em cada uma das soluções presentes

na matriz. Porém todos os princípios devem trabalhar em conjunto para que se

consiga executar o macro do problema que é a função global, isso só é possível de

ocorrer quando as partes funcionais se complementam e interagem.

Portanto para que a linha de produção atue de forma sincronizada e

harmônica é necessário que as soluções adotadas permitam ser agrupadas em uma

sequência lógica que respeite a síntese funcional original ao mesmo tempo em que

uma possa favorecer o funcionamento e de cada etapa.

Esse agrupamento das soluções de forma a resolver a problemática do projeto

é conhecido como concepção alternativa do produto. Como as combinações

possíveis entre as soluções permitem o surgimento de uma infinidade de concepções

é necessário avaliar sua correta estruturação e coerência para que apenas as

concepções que apresentam possibilidade de serem desenvolvidas sejam utilizadas

no decorrer da seleção.

O quadro a seguir mostra quatro concepções formadas por diferentes arranjos

das soluções presentes na matriz morfológica, sendo que todas elas possuem

inicialmente a mesma capacidade de suprir a realização da função global do sistema

independente da sua ordem de apresentação. Porém os métodos de avaliação que

serão utilizados mais a frente para determinar a melhor concepção a ser adotada

exigem que uma delas seja utilizada de base para efeito de comparação com as

demais, a qual é atribuída à denominação de concepção referência.

Embora a uma das concepções apresentadas seja atribuída a condição de

referência isso não significa necessariamente que ela apresenta algum potencial ou

distinção que a diferencie das restantes. A função de referência é apenas um ponto

comparativo para opções selecionadas.

48

Quadro 3.2 - Concepções alternativas do produto.

Função/ subfunção Concepção A Concepção B Concepção C Concepção Referência

Fura

r

Posicionar peça Pneumático Gabarito Placa de 3 castanhas


Furar Furadeira Múltipla


Furadeira elétrica


Retirar Pneumático Manual Garra Garra

Fura

ção

sec.

Posicionar Castanha Gabarito Placa de 3 castanhas Gabarito

Furar Furadeira Bancada


Furadeira elétrica

Furadeira elétrica

Ros

quea

r Posicionar Pneumático Gabarito Placa de 3 castanhas


Roscar Rosqueadeira de Bancada

Rosqueadeira pneumática

Rosqueadeira articulada

Rosqueadeira de Bancada

Retirar Pneumático Manual Manual Manual

Esca

rear

Rotacionar peça Cilindro Rotativo Motor DC Motor de passo Cilindro

Rotativo

Centralizar Pino Cone Placa de 3 castanhas


Escarear/ Rebaixar

Furadeira de Bancada


Furadeira elétrica

Furadeira elétrica

Retirar Pneumático Manual Manual Manual

Pré-banho Cabine de Lavação

Hidro jateamento

Escovas rotativas

Hidro jateamento

Gra

var Posicionar Roletes Roletes Pneumático Placa de 3

castanhas

Gravar Conformação Fresa Micropunciona-deira Conformação

Banho Cabine de lavação Guias Guias Guias

Seca

r Escoar Plano Inclinado Centrifugação Ar comprimido Ar comprimido

Evaporar Estufa Soprador térmico Chama Chama

Emba

lar

Posicionar Suporte Suporte Guias Suporte

Fechar Manual Manipulador Ventosas Ventosas

Etiquetar Manual Manual Etiquetadora Etiquetadora

Vedar Manual Manipulador Etiquetadora Etiquetadora

Organizar Ventosa Manual Manipulador Ventosa

49

3.2.2 Seleção e comparação das concepções

As concepções alternativas do produto apresentam entre si métodos,

componentes e formas distintas de executarem a função global do sistema, assim

cada uma delas poderia virtualmente ser aplicada na resolução do problema, contudo

essa diferenciação também permite que as soluções encontradas realizem suas

funções com mais a menos eficiência do que outras.

Para determinar qual delas atende melhor ao projeto é utilizado um método

sistemático conhecido como Método de Pugh ou Matriz da decisão, que pode ser

observado no quadro abaixo:

Quadro 3.3 - Matriz de decisão (método de Pugh).

Critério Concepção A

Concepção B

Concepção C

Concepção Referência

Confiabilidade + - S 0

Ergonomia + - S 0

Estética S S S 0

Segurança + - - 0

Padronização S S S 0

Manutenção - + S 0

Facilidade de operação + S S 0

Montabilidade - + + 0 Padronização dos componentes S S S 0

Organização + - - 0

Acessibilidade - + + 0

Dimensões S S S 0

Modularização S S S 0

Baixo custo - + + 0

Baixo tempo de ciclo + - - 0

Total (+) 6(+) 4(+) 3(+) 0

Total (-) 4(-) 5(-) 3(-) 0

Total Global 2(+) 1(-) 0 0

50

Na matriz a coluna a esquerda traz os critérios de avaliação, que nesse caso

são os requisitos do cliente definidos na etapa informacional do projeto, ao lado

estão o restante das colunas com suas respectivas concepções sendo a última delas

a concepção adotada como referência.

Pelo método deve ser atribuído valor 0 (zero) para todos o critérios da

concepção adotada como referência, esse critérios são então comparados

individualmente com dada uma das concepções restantes. Caso a concepção consiga

atender o critério avaliado de forma melhor que a concepção referência ela recebe

um peso (+), do contrário, se não for atendido o critério de forma insatisfatória é

atribuído um peso (–). Se tanto a concepção avaliada quando a referência possui a

mesma capacidade de satisfazer o termo comparativo considera-se uma relação de

igualdade (S) entre elas.

No final da tabela encontra-se uma linha de totais que representa a soma dos

valores atribuídos ao longo dos critérios de avaliação, essa soma corresponde ao

número de avaliações positivas (+) e negativas (-) que a concepção recebeu em

relação à referência. A última linha da matriz da decisão relaciona a diferença entre

as avaliações positivas e negativas de cada concepção, sendo as que obtiveram um

resultado maior de pesos (+) aquelas que atendem melhor aos requisitos do cliente

do que a referência, as com mais pesos (-) são menos eficiente que a concepção de

comparação e as com resultado nulo tem a mesma capacidade atribuída da

referência.

O resultado obtido no método de Pugh permite relacionar as características

das concepções selecionadas para determinar qual delas pode atender melhor os

critérios que foram escolhidos para o comparativo. O formato utilizado considera a

concepção com maior pontuação positiva aquela que possui capacidade de ser usada

como solução, contudo algumas de seus princípios podem ter uma avaliação abaixo

da encontrada em outras concepções evidenciando a necessidade de

aperfeiçoamento da proposta em fases posteriores.

Portanto a matriz da decisão ao final da etapa de comparação considera a

Concepção A como sendo aquela que possui maior potencial para satisfazer os

requisitos do cliente e que deverá ser desenvolvida para atuar como ponto de partida

para elaboração do produto.

51

3.2.3 Concepções alternativas com alto grau de implementação.

A escolha e a determinação de uma concepção do produto consideram

tradicionalmente as características que os clientes do produto mais priorizam,

atender as necessidades e os anseios desses clientes é o principal objetivo da equipe

de projeto, contudo algumas particularidades podem ser destacadas na fase

conceitual do projeto.

A principal é a busca do cliente, na figura da empresa, em alcançar melhorias

das instalações produtivas com o intuito de adequar as condições de trabalho dos

seus funcionários bem como adquirir um resultado que será refletido na

produtividade e qualidade dos processos envolvidos. Esse objetivo é considerado

atingindo quando as modificações na linha de produção apresentam resultados

positivos para a saúde e bem estar dos colaboradores.

Portanto o cliente busca suprir suas necessidades técnicas por meio da

adequação de seus processos e não necessariamente pela remodelação do ciclo

produtivo pelo qual os discos e tambores são atualmente obtidos. Os princípios de

solução apresentados na matriz morfológica e posteriormente organizados nas

concepções alternativas propõem modificações, métodos e dispositivos que oferecem

para a empresa uma possibilidade de adequação sem mudanças radicais em sua

linha atual, maximizando suas qualidades produtivas e com custo agregado

relativamente baixo.

O processo de produção poderia ser bruscamente modificado para permitir a

utilização de tecnologias capazes de obterem resultados produtivos maiores ou que

ao menos compactassem as etapas envolvidas na linha de produção. Isso traria

benefícios técnicos tanto para o produto quanto para os indivíduos que atuam nas

etapas da produção. Porém isso seria possível somente com onerosos investimentos

em dispositivos com tecnologia agregada e alto grau de automação que substituíram

muitos dos elementos atualmente utilizados, rompendo dessa forma os métodos

tradicionalmente usados pela empresa.

A proposta de uma concepção capaz de melhorar as características funcionais

da etapa de produção não é exatamente um dos pedidos do cliente, contudo o estilo

da graduação e o espírito de desenvolvimento motivado pelos professores procura

52

sempre motivar a equipe em buscar soluções que correlacionam os conhecimentos e

habilidades adquiridos ao longo do módulo para desenvolver sistemas mecatrônicos

que incluam além dos acionamentos hidráulicos e pneumáticos, novos horizontes e

novas projeções para o cliente afim de que ele visualize as possibilidades que podem

ser aplicadas.

Esse conceito de propor e tentar melhorar as soluções que o cliente pode

aplicar em sua planta industrial é sintetizado por uma concepção paralela ao

desenvolvimento do projeto. A concepção ideal é aquela que permite aplicar as

tecnologias mecatrônicas encontradas no mercado que são capazes que realizarem

os processos de forma diferente da proposta inicial do cliente, seja ela apenas

diferenciada nas características técnicas ou financeiras.

A proposta de concepção ideal diferencia-se principalmente pela inclusão de

um equipamento baseado no comando numérico computadorizado (CNC) capaz que

executar uma série de operações com base uma programação que descreve as

etapas que a máquina deve realizar para se obter a peça desejada.

FIGURA 3.3 - Equipamento CNC.

O equipamento CNC possua a vantagem de agrupar, em um único posto de

trabalho, diferentes processos que necessitariam de várias etapas realizadas ao

53

longo de uma extensão da linha de produção. Na síntese funcional tradicional,

apresentada anteriormente, o fluxo de trabalho acompanha o processo realizado nas

peças ao longo dos equipamentos e de suas características funções, na síntese

proposta para a concepção ideal, a etapa que vai da furação principal ao

escareamento seria substituída por um CNC que englobaria essas funções em um

único estágio.

Essa percepção da síntese funcional ideal, representada na figura a seguir,

ilustra o princípio de agregar automação e tecnologia para enxugar e concentrar

determinados processos. Como algumas das operações realizadas ao longo da

sequência são realizadas em uma quantidade menor de vezes, por exemplo, o

número de reposicionamentos da peça, é possível obter na maioria dos casos a

redução no tempo de produção de cada unidade.

FIGURA 3.4 - Síntese funcional da concepção ideal.

Assim como ocorre na síntese anterior às entradas do sistema são a energia, o

disco pré-usinado e o comando, esse último passa a incluir o código e as diretrizes

que caracterizam o comando numérico computadorizado. Note que na função CNC

estão presentes as funções antes desempenhadas separadamente por uma série de

equipamentos e que passam a estar contidas em um só ponto.

54

A sugestão de inserir um equipamento que modifica e altera as características

de uma linha de produção que segue uma tendência já consolidada na empresa é

apenas uma das soluções que podem ser empregadas na melhoria de suas

instalações fabris. Na competência de elaboradores do projeto, cabe à equipe

propiciar ao cliente soluções coerentes, eficientes e porque não inovadoras.

A concepção ideal é uma proposta de melhoria, mas não é o alvo principal do

projeto, uma vez que são claros o posicionamento inicial do cliente e a necessidade

da concepção permitir o emprego das competências e habilidades desenvolvidas ao

longo do semestre. Outras concepções que diferem do conceito tradicional podem

ser aplicadas para solucionar a problemáticas, mas com a necessidade de

modificações e custos consideráveis quando evidenciado as transformações que a

empresa precisa realizar para implantar essa alternativa.

3.3 APRESENTAÇÃO CONCEPÇÃO ADOTADA

A concepção escolhida foi aquela que respeitou satisfatoriamente todos os

parâmetros requisitados pelos clientes, por meio da avaliação realizada pelo método

de Pugh. Sua seleção foi baseada na análise dos princípios de solução que estão

agrupados na concepção com objetivo de cumprir a função global do sistema por

meio do atendimento das subfunções que descrevem o ciclo funcional do produto.

As possibilidades que serão empregadas no projeto, descritas a seguir,

representam um escopo inicial das tecnologias que terão que ser desenvolvidas e

aperfeiçoadas ao longo das etapas seguintes. Como o objetivo é definir as

concepções, não são considerados os detalhamentos técnicos que não influenciam

diretamente na forma como o principio funcional realiza as operações da linha de

produção.

A figura a seguir traz uma visão geral da concepção adotada, desde as etapas

iniciais do processo até a conclusão das ações que são necessárias para obter-se o

produto acabado e embalado. O ciclo produtivo inicia-se no canto superior direito

com a primeira furadeira e segue ao longo dos equipamentos até atingir o fim da

linha logo antes do palete para acomodação das peças.

55

FIGURA 3.5 - Visão geral da concepção adotada.

A concepção apresenta uma série de elementos que são dispostos em

sequência para executarem as etapas presentes na síntese funcional do produto

como um todo. Para evitar uma descrição contínua muito extensa os tópicos a seguir

dividem a concepção em duas partes que são distinguíveis entre si por uma ser

caracterizada principalmente pela usinagem e a outra por atuar em processos de

beneficiamento e preparação final dos discos e tambores.

3.3.1 Processos de usinagem ou anteriores a prensagem

Essa primeira etapa da linha de produção lida com os processos que ainda

utilizam-se da remoção de material da peça para serem realizados, nela ocorre à

continuação da usinagem dos discos e tambores, contudo ao invés dos tornos

utilizados na obtenção das pistas e das faces agora se utilizam furadeiras específicas

para realizarem os processos nas peças. Coincidentemente os processos de furação

ocorrem antes dos discos e tambores passarem , quando necessário, pelo

56

equipamento prensa motivo pelo qual essa etapa também é denominada de

processos anteriores à prensagem.

Para o processo de furação principal utiliza-se uma furadeira múltipla (figura a

seguir) que permite a fixação simultânea de uma série de brocas em um mesmo

cabeçote motriz, possibilitando a realização dos furos presentes na face do disco ou

do tambor e que serviram para fixação dos parafusos que são utilizados para unir as

peças entregues no mercado ao restante do veiculo após sua instalação.

FIGURA 3.6 - Detalhe da furadeira múltipla.

O equipamento é semelhante ao já utilizado no setor fabril da empresa, porém

apresenta como características uma alimentação dos discos que realizada sobre duas

guias verticais, ao atingir a metade de seu comprimento das guias o disco é

posicionado com auxílio de um atuador pneumático dotado de um suporte com

superfície de contado circular que permite a centralização da peça ao ser pressionada

contra um anteparo regulável (ambos destacados na figura a seguir). Com o

posicionamento realizado todo o conjunto formado pela mesa é erguido

hidraulicamente até a peça entrar em contato e ser atravessada pelas brocas do

cabeçote efetivando a furação.

Cabeçote múltiplo

Proteção em policarbonato

Cilindro hidráulico

Entrada para discos

57

FIGURA 3.7 - Posicionamento na furadeira múltipla.

A figura anterior teve a proteção de policarbonato suprimida apenas para

auxiliar na visualização dos componentes posicionados sob a mesa da furadeira, mas

na situação real a proteção permanece no local para garantir que operador não seja

exposto diretamente ao fluído refrigerante, aos resíduos da usinagem ou aos

elementos rotativos, que são parâmetros comumente listados nas normas de

segurança do trabalho.

No início da linha utilizam-se dispositivos pneumáticos para manipulação e

fixação dos discos e tambores de freio nas posições adequadas para furação

múltipla. Na etapa de furação secundária o processo de usinagem assemelha-se ao

da operação anterior, porém diverge nas tecnologias que são empregadas para

fixação das peças em função da necessidade de executar uma quantidade de furos

menor e que exige um procedimento de posicionamento pré-definido.

Atuadores pneumáticos

Suporte circular

Anteparo regulável

58

FIGURA 3.8 - Castanha de fixação de três pontos.

O mecanismo de posicionamento é formado por uma placa de três castanhas

sendo duas delas fixas e outra articulada para permite a entrada e saída do disco. Ao

ser introduzido no centro da placa um cilindro pneumático avança e a extremidade

da castanha articulada atua como o terceiro ponto de apoio para manter a peça

acomodada durante a realização da furação. Como o término da usinagem o atuador

recua e a outra extremidade da castanha articulada ejeta o disco para fora da placa.

Após a furação é realizada a abertura de rosca dos orifícios anteriormente

usinados. Para isso é utilizada uma furadeira equipada com um inversor de

frequência que executa um controle do sentido de giro da ferramenta. Assim como

ocorre no sistema de furação anterior o mecanismo de posicionamento usa a placa

de três castanhas para fixar as peças a serem rosqueadas.

Devido à criação de rebarba nos processos de usinagem anteriores é

necessário que seja feita retirada dos mesmos por meio de outro processo de

usinagem, o escareamento. Esse processo utiliza uma ferramenta própria com

ângulo de corte semelhante a uma broca. Entre o processo anterior e o atual é

necessário que a peça seja girada, uma vez que as rebarbas são criadas na saída da

broca.

Castanhas fixas Castanha articulada

Atuador pneumático

59

O conjunto das três furadeiras, apresentado a seguir, concluem as etapas de

usinagem do disco que poderá ou não ser encaminha para o processo de prensagem

de elementos como rolamentos, anel do conjunto ABS ou parafusos prisioneiros

dependendo do modelo de disco.

FIGURA 3.9 - Conjunto de furadeiras.

3.3.2 Processos de beneficiamento ou de pós-prensagem

Após a conclusão dos processos de usinagem, por conta da presença de

resíduos sólidos e fluído de corte, é necessário que as peças sejam submetidas a um

banho de limpeza, utilizando um óleo sintético de baixa viscosidade. Para assegurar

que as peças fossem banhadas de forma eficiente é proposto como solução à

utilização de uma cabine de lavação, uma câmara com entrada e saída que permite a

passagem dos discos e tambores através do seu interior. Tubos com orifícios laterais

são responsáveis por projetar o óleo na forma de jatos sobre as peças em várias

direções provocando a retirada de resíduos presentes tantos nas faces quanto nas

entranhas de ventilação do disco.

Com intuito de rastrear e controlar o processo de fabricação, as peças são

identificadas por uma série de caracteres alfanuméricos, trocado a cada lote e/ou

turno. O disco ao sair da primeira etapa de lavagem tem a sua movimentação

bloqueada por um atuador pneumático, em seguida outro atuador arrasta contra a

Furadeira múltipla

Furadeira secundária

Furadeira para rosquear

Furadeira para escariar

60

lateral do disco um suporte contendo uma serie de matrizes de puncionamento,

esses tipos por meio do processo de conformação mecânica realizam a impressão do

código sobre a superfície metálica.

Depois das peças estarem devidamente identificadas ocorre outro banho,

como mesmo princípio funcional do primeiro, cujo objetivo é garantir a remoção de

todos os resíduos e principalmente proteger a superfície da peça com uma camada

fina de óleo sintético. Essa etapa do processo que constitui a gravação e os

processos de banho está apresentada na figura a seguir:

FIGURA 3.10 - Etapas de banho e gravação.

Nota-se a presença das duas cabines de lavação intercaladas pela etapa de

gravação do disco. Para orientar a movimentação ao longo desse conjunto de

processos são utilizadas guias cilíndricas que dão estabilidade lateral e mantém o

disco posicionado em pé. Como existe a necessidade de adequar o sistema a

diferentes modelos de peças, as guias são concebidas de forma a serem reguladas

para permitir a utilização em posições variadas. Também estão presentes, no

segundo nível da mesa, as bombas para pressurização assim como os reservatórios

para retorno e acumulação do óleo utilizado no processo.

Pré-banho

Banho

Gravação

Bombas

Reservatórios

61

Para diminuir a quantidade de óleo na superfície, favorecendo a manipulação

no processo de embalagem e a facilidade de montagem nos veículos (tecnologia

Ready To Go), as peças são submetidas a uma linha de secagem que retira o

excesso de óleo presente em sua superfície por meio da passagem em um ambiente

aquecido. A estufa de secagem (figura a seguir) é caracteriza por usar como

principio funcional uma pequena inclinação dos discos para escoamento dos bolsões

de óleo que podem vir a se acumular nos rebaixos do cubo e a exposição a uma

resistência elétrica que provoca o aquecimento da superfície resultado em uma

evaporação da quantidade residual de óleo.

FIGURA 3.11 - Estufa para secagem.

Finalizando o processo de produção é necessário preparar o produto para sua

utilização no mercado consumidor por meio das embalagens exclusivas que a

empresa adota. Nessa etapa são necessários processos que garantam o

posicionamento adequado dos discos e tambores utilizando suportes que permitam a

colocação do produto na embalagem. O processo de fechamento das duas partes

que compõem a embalagem, a colocação do selo de vedação e da etiqueta de

identificação são ações executadas manualmente devido à complexidade de

automação da tarefa e também por não exigir grandes esforços do operador.

62

Para evitar que o colaborador erga o disco é usado um mecanismo, destacado

na próxima figura, que realiza uma rotação de 90° no disco retirado da estufa de

secagem posicionando-o a frente de uma estrutura em forma de L na qual a

embalagem estará colocada. Dois atuadores realizam o deslizamento da peça para

frente, em direção ao interior da embalagem, após esse posicionamento o dispositivo

seguinte realiza um movimento de tombamento para deixar o conjunto

horizontalmente disposto para receber parte restante da embalagem, o selo de

vedação e a etiqueta para identificação do produto.

FIGURA 3.12 - Detalhe do embale.

Para o transporte, estocagem e expedição do produto é realizada sua

organização em paletes de madeira, para que essa tarefa não desgaste o operador

um braço articulado atua nas funções de erguer e sustentar o peso do disco ou

tambor, restando ao colaborador orientar manualmente a posição das embalagem

sobre o palete.

A fixação da embalagem ao braço é feita por ventosas pneumáticas, que

garante que o peso seja içado sem causar danos à estrutura da embalagem, uma

vez que o sistema de fechamento do produto permite a aplicação desse tipo de

dispositivo sem o risco da embalagem abrir subitamente durante sua elevação.

Mecanismo de giro

Tombamento da embalagem

Atuadores

63

Essa parte final da concepção, apresentada na figura a seguir, finaliza a linha

de produção, nela o produto que teve sua usinagem completada ao passar pelo

conjunto de furadeiras, recebeu a identificação, limpeza e lubrificação nas etapas de

gravação e banho e teve sua secagem realizada pode ser acomodado em sua

embalagem para ser disposto sobre o palete.

FIGURA 3.13 - Processamento final e embale.

Palete

Braço

Ventosas

64

3.4 AVALIAÇÃO DA CONCEPÇÃO ADOTADA

A concepção escolhida seguiu como principais parâmetros o que foi

determinado pelos clientes a fim de garantir que as soluções encontradas para

construir a alternativa fossem viáveis à empresa. Porém muitos pontos, tanto

positivos quanto negativos são encontrados em uma concepção que se está em um

nível de pré-desenvolvimento.

Esses pontos podem ser destacados principalmente quando se comparam os

requisitos do cliente com a forma com que as funções da síntese funcional são

atendidas pelas soluções selecionadas.

Tratando-se do processo de furação a equipe de projeto, visando reduzir os

custos da implementação da linha de produção semi automatizada, optou por

conservar os equipamentos já utilizados na empresa. Foram inseridos então

atuadores pneumáticos com o objetivo de realizar o posicionamento da peça e

minimizar a interferência do operador, sobretudo os esforços físicos diretos que são

o principal foco do projeto. Essas características se estendem para as etapas

subsequentes até o processo de escareamento uma vez que essa etapa da linha é

caracterizada pelas semelhanças entre os equipamentos e ações que são realizadas.

Depois das etapas de usinagem, é necessário um processo de limpeza das

peças. A grande mudança é a continuidade da linha, ou seja, o operador não terá

mais que mergulhar a peça e posteriormente ergue-la para a linha novamente graças

à inserção de uma estação de lavação, onde a peça passa por entre jatos de óleo

lubrificante, retirando os resíduos da usinagem e protegendo a superfície da peça.

Como não há contato com a peça durante o as etapas banho, o operador é

beneficiado ao se diminuir o seu tempo de exposição direta ao óleo.

Seguindo a ideologia de manter os processos já existentes na linha de

produção atual, o processo de gravação por conformação mecânica foi mantido,

diferenciando apenas no posicionamento e fixação das peças, que ocorrerá por

roletes.

Com base no requisito de modularidade e padronização, a equipe decidiu por

manter o mesmo sistema do pré-banho para o banho responsável pela proteção da

65

peça, constituído assim outra estação de lavagem, similar a anterior, para realizar o

último processo de contato dos discos e tambores com o líquido protético.

O processo tradicional que se baseava na estocagem dos discos e tambores

em um compartimento que depois seria levado para o processo de secagem sobre

uma estufa provida de resistências elétricas para geração de calor e uma ventilação

forçada do ar quente, foi remodelado para permitir que a linha de produção

apresentasse uma movimentação mais dinâmica e progressiva ao contrário do

método anterior onde às peças obrigatoriamente passavam por um estágio estático.

A nova estrutura funcional emprega uma movimentação que permite aos

discos e tambores manterem uma continuidade por meio do uso de uma estufa com

livre passagem e sem a necessidade da etapa de estocagem. Embora o processo de

secagem siga uma tendência aplicada nas linhas de produção contínuas, é necessário

averiguar se o método pode ser aplicado quando considerados parâmetros como a

velocidade e energia necessários para sua efetiva realização.

As vantagens do processo que caracteriza toda a subfunção embalar podem

ser consideradas como a extinção de algumas operações onde é exigido um esforço

físico direto e elevado do operador durante o embale e empacotamento das peças,

principalmente as de grande porte e maior peso. Essas vantagens se devem as novas

técnicas empregadas para este fim, que consistem na utilização de manipuladores

pneumáticos que fornecem toda a força necessária para esta aplicação.

Partindo da análise das soluções encontradas para cada função a equipe de

projeto concluiu que a concepção apresentada é viável para implementação e

suprimento das necessidades do cliente encontradas. Contudo muitas de suas

soluções necessitaram de pareceres técnicos para serem realmente consideradas

como a melhor forma de resolução do problema.

4 PROJETO PRELIMINAR

Gerada a concepção do produto na etapa anterior do projeto, correspondente

a fase conceitual, a equipe de desenvolvimento direciona agora seus esforços para o

próximo nível, que segundo o modelo PRODIP, caracteriza-se por projeto preliminar.

Baseado no modelo da concepção gerada, o objetivo deste novo contexto é, de certa

forma, elaborar a especificação do produto e definir parâmetros como os processos

necessários para a confecção do produto.

As especificações agora - diferentemente da fase do projeto informacional

onde determinamos as “especificações metas” – caracterizam-se pela exposição do

que estará incluído na estrutura física do produto. Em outras palavras, é mencionar

os componentes do produto, a sua estrutura (como os componentes se encaixam) e

por último, a definição da lista de materiais.

Porém, um pouco diferente do que pede a fase do projeto preliminar, neste

semestre, a pedido dos professores orientadores, a equipe de projeto deve

desenvolver nesta etapa o que foi chamado de “sequência de operações”. Partindo

do princípio de que o atual módulo do curso de Mecatrônica aborda os

conhecimentos de hidráulica e pneumática, que por sua vez deverão ser aplicados no

projeto integrador, pretende-se, nesta fase, mostrar como estes atuadores -

pneumáticos ou hidráulicos - estarão realizando suas funções através de diagramas

conhecidos como trajeto-passo.

Definidos os diagramas na fase posterior, o projeto detalhado será então

desenvolvido todos os desenhos e definições de componentes, bem como a lista de

materiais, suprindo, assim, também alguns requisitos do projeto preliminar.

4.1 ADEQUAÇÃO AS EXIGÊNCIAS DO CLIENTE

A elaboração da concepção necessita de uma realimentação por parte do

cliente que opina e sugere modificações no andamento do projeto, uma vez de a

distância física existente entre a instituição e a empresa não permite um contato

direto da equipe de projeto com os responsáveis técnicos que podem determinar as

características críticas envolvidas no projeto.

Para reduzir o risco das soluções estarem fora de um patamar que o cliente

considera razoável, a segunda visita as instalações da empresa procurou expor a

concepção inicial do produto e obter a opinião do cliente em relação ao produto.

Dessa apresentação foram definidos novos métodos a serem adotados como

soluções para os problemas existentes na atual linha de fabricação. Entre os pontos

apontados pelos membros da empresa estão:

a) Focar em peças grandes e tambores com rolamento;

b) Mesa pantográfica para entrada e saída dos discos e tambores;

c) Permitir acesso à furadeira múltipla para setup;

d) Banho com submersão. (Gerar uma perturbação do líquido no banho de

limpeza);

e) “Quebra da linha para banhos” descer e subir parte da guia na hora dos

banhos;

f) Relacionar o tamanho da estufa com o tempo de ciclo;

g) Simplificar o dispositivo de embalamento;

h) Balancear os tempos de ciclo da linha;

i) Inserir gavetas na mesa da embalagem;

j) Evitar arranhar as superfícies (Mesa de esferas);

k) Manter a ideia do CNC.

Essas considerações são decisivas para o rumo da elaboração do projeto, além

de definir situações não consolidadas na fase conceitual, elas também são

ferramentas de controle que direcionam o foco do produto permitindo que ele se

encaixe as necessidades reais dos clientes. Como a concepção adotada não

68

apresenta uma total sintonia com o resultado esperado pelo cliente parte de sua

construção será remodelada ao longo do projeto preliminar.

4.2 DESENVOLVIMENTO INICIAL DO LAYOUT DO PRODUTO

Como algumas das questões relacionadas à opinião do cliente puderam ser

sanadas ao longo da comunicação entre a equipe de projeto e os encarregados

técnicos que representam os interesses e necessidades da empresa, considerável

parte do projeto, embora de forma não totalmente conclusiva, pode ser elaborada

para dar continuidade nas etapas seguintes.

Entre os itens importantes estão o levantamento de especificações que vão

ser cruciais na elaboração do produto, no contexto do projeto muitas dessas

especificações são relacionadas ao próprio tamanho dos discos e tambores que são

produzidos na linha.

4.2.1 Especificações de projeto relacionadas a dimensões e layouts

As especificações que iram ser determinantes na elaboração do produto são

descritas a seguir para ilustrar as características que devem ser levadas em

consideração quando se procura estabelecer as parâmetros técnicos relacionadas a

construção mecânica, elaboração elétrica, pneumáticas entre outras.

Muitas dessas especificações estão diretamente relacionadas como o produto

em si, principalmente pelo fato da empresa possuir um amplo o portfólio de produtos

que variam constantemente suas dimensões, geometria e massa exigindo assim

soluções que se adéquam as diferentes situações produtivas pelas quais as peças

passam ao longo da linha.

Como a necessidade primordial do cliente é assegurar a minimização dos

impactos sobre as condições de trabalho de seus colaboradores, principalmente

quando o bem produzido encontra-se em uma faixa de peso e dimensões maiores.

Portanto elaboração técnica deve ser baseada em uma faixa de produtos que mais

possuem problemas para manipulação, um exemplo deles está listado abaixo, numa

69

relação fornecida pela própria empresa à equipe de projeto sobre os discos e

tambores mais pesados produzidos em sua linha.

a) Cód. Fremax: BD0250;

b) Cód. Fremax: BD1300;

c) Cód. Fremax: BD1516;

d) Cód. Fremax: BD6514;

e) Cód. Fremax: BD6630;

f) Cód. Fremax: BD7328;

g) Cód. Fremax: BD7922;

h) Cód. Fremax: BD8605;

Cada uma dos itens acima tem particularidades relacionadas com o tipo de

aplicação, formato, modelo de veículo a qual se pertence, dimensões, geometria

entre outras características, contudo elas possuem em comum o fato de

apresentarem considerável peso em virtude de suas dimensões que confere a essas

peças metálicas a necessidade de um esforço adicional em sua movimentação.

Os discos e tambores poderão ter suas dimensões conferidas por meio do

completo catálogo disponibilizado pela empresa na internet e no aplicativo que

instala as informações diretamente no computador permitindo uma visualização

como a da figura a seguir que ilustra a interface do catálogo Fremax, o restante das

informações fornecidas pelo catálogo poder ser conferido no anexo A que traz uma

relação completa dos itens alvo do projeto.

FIGURA 4.1 - Catálogo de peças.

70

Além do código das peças, também foi fornecido o layout dimensional das

embalagens onde os produtos são acomodados para a estocagem e envio aos

clientes finais. Como pode ser conferido no anexo B, as embalagens de polipropileno

reciclado estão divididas em nove classes segundo as dimensões básicas, que no

caso do diâmetro podem variar de 250 a 392 mm.

A relação de peças fornecida pela empresa é uma das bases para o

dimensionamento tanto das etapas de processo quanto do layout físico do processo,

contudo não é a única característica a ser considerada crucial para o andamento do

projeto.

Elementos construtivos já existentes devem ser reaproveitados ou

maximizados para reduzir custos, acelerar o tempo de adaptação e conservar

métodos consolidados que asseguram a qualidade dos produtos. Entre eles estão às

furadeiras que desempenham papel de usinagem e encontram-se no início da linha

logo após a chegada dos discos oriundos de processos de fabricação anteriores. O

destaque fica por conta da furadeira Brevet-Burkhardt, um equipamento semelhante

ao da figura a seguir cuja característica marcante é a capacidade de realizar vários

furos em um único deslocamento da peça.

FIGURA 4.2 - Furadeira Brevet.

71

A capacidade de realizar em uma única etapa a maioria dos furos presentes na

face do disco ou do tambor confere o nome de furadeira de cabeçote múltiplo ou

simplesmente furadeira múltipla a esse equipamento. Mesmo com a utilização da

furadeira múltipla alguns furos e outros processos semelhantes são realizados em

furadeira manuais mais simples como as empregas no restante da linha de produção

como o modelo KMB-30 da empresa paulista Kone apresentado a seguir:

FIGURA 4.3 - Furadeira de bancada Kone KMB-30.

Além dos equipamentos industriais empregados ao longo do processo também

pode ser considerada uma especificação determinante a própria dimensão disponível

para colocação da linha no espaço fabril. O anexo C inclui a ilustração encaminhada

pela empresa à equipe de projeto para determinar o comprimento e largura máxima

disponível para organização dos equipamentos.

4.2.2 Agrupamentos construtivos do produto

Para facilitar as etapas de projeto o produto pode ser dividido em módulos

construtivos, que são o agrupamento de uma serie de componentes em um grupo

que desempenham papeis semelhantes dentro do produto.

72

Mantendo a organização já observada durante a elaboração da concepção, a

linha mantém uma divisão de etapas onde a primeira delas é constituída pela

entrada dos discos, seguida das operações de usinagens realizadas na furadeira

principais e nas furadeiras posteriores, ambas executadas antes da peça, quando

necessário, ser enviada para etapa de prensagem.

FIGURA 4.4 - Organização dos módulos construtivos.

A organização é completada ainda pelos processos agrupados no módulo

construtivo que compreende o banho e a gravação do disco que segue para a última

etapa onde é realizada a secagem e embale das peças beneficiados na linha, após

esses passos os discos e tambores podem ser despachados para outros setores que

prepararam o lote para identificação e estocagem.

4.3 COMANDOS SEQUENCIAIS DOS MÓDULOS CONSTRUTIVOS

Durante a passagem de um disco ou tambor ao longo da linha ocorre uma

série de processo e comandos que podem ser agrupados em uma sequência lógica

que determinar o funcionamento cíclico de funcionamento de determinado

equipamento ou de um conjunto de componentes que realizam ações conjuntas.

Aqui se abordará um método para se elaborar o projeto de comandos sequenciais que inicia com a adequada descrição e representação gráfica do sistema e do seu comando desejado e termina com a elaboração do diagrama lógicos correspondente. Obtidas as funções lógicas e as interligações, passa-se à escolha da tecnologia para a implementação física e a programação do sistema de comando, que pose ser pneumática, eletropneumática ou pneutrônica. (BOLLMANN, 1997, p.181).

Para expor a sequência de funcionamento da linha, os tópicos a seguir trazem

a descrição e representação gráfica do sistema de acionamento como uso do

73

diagrama funcional para cada um dos módulos construtivos que dividem e agrupam

as etapas envolvidas.

O diagrama funcional também é denominado de esquema de funcionamento

ou fluxograma de processo, ele indica de forma visual uma sequencia de passo que

descrevem a solução de um problema inicialmente verbal expondo de forma

sistemática constituída de retângulos e campos onde são representados os passos,

ações e condições para ocorrência. Segundo Bollmann, o diagrama funcional

normalizado possui uma organização como a da figura a seguir:

Fonte: Bollmann, 1997, p.186.

FIGURA 4.5 - Diagrama de funcional clássico.

Cada um dos campos sinalizados na figura pode ser descrito como sendo

respectivamente:

a) Corresponde ao número do passo, mas também pode trazer uma breve

descrição do processo;

b) Indica uma característica do sinal que desencadeia uma ação;

c) Caracteriza uma ação realiza no passo a que está ligado, por exemplo, o

avanço ou retorno de um cilindro;

d) Indica o sinal que ira confirmar a execução a ação que foi realizada;

74

e) É a condição lógica que permite a passagem de um passo para o outro, por

exemplo, o acionamento de um sensor ou no caso da ilustração acima a

ativação simultânea de E1, E2 e E3.

O diagrama funcional das etapas que juntas compõem a linha de produção

encontram se adaptados para atender as aplicações mecatrônicas que são

desenvolvidas na sequencia do projeto que incluíram a simulação do projeto em

softwares específicos e nas bancadas eletropneumáticas disponíveis na instituição.

4.3.1 Comando sequencial: módulo furadeiras

O primeiro módulo é o conjunto de equipamentos que realizam processos de

usinagem, o início do ciclo das peças ao longo da etapa ocorre com a chegada dos

discos ou tambores em uma mesa pantográfica cuja última camada do empilhamento

das peças está alinhada horizontalmente com a entrada da furadeira múltipla que

executará a primeira furação na fase das peças.

O esquema de ligação, compreendido na figura a seguir, expõem o

agrupamento da tecnologia empregada no processo, contudo é importante resaltar

que nesse módulo construtivo somente a furadeira múltipla é incluída na formulação

do problema uma vez que os demais equipamentos apresentam acionamentos

puramente manuais ou independentes das ações realizadas no processo de furação

múltipla.

Na vista superior da instalação do equipamento estão dispostos três cilindros

presentes o cilindro A, o cilindro B e o cilindro C, sendo que os dois primeiro são

cilindros de tecnologia pneumáticos utilizados basicamente para controle de

passagem e deslocamento de discos, o cilindro C, contudo corresponde a um cilindro

hidráulico acoplado a mesa da furadeira que realiza a elevação dos discos contra as

brocas para efetivar a furação na face superior do disco ou tambor.

75

FIGURA 4.6 - Esquema de instalação da furadeira múltipla.

Complementando o esquema de instalação é possível realizar a formulação

verbal do problema que descreve o funcionamento do sistema que pode ser iniciado

da seguinte forma: o disco é colocado sobre a plataforma inicial de entrada onde o

operador posiciona o disco ou tambor, o operador aciona um comando e caso exista

o disco na posição de entrada (sensoriamento feito por S1) o cilindro A recua para

permitir a liberação da linha para que o disco possa se movimentar.

Liberada a peça (fim de curso a0 acionado) o cilindro B inicia seu avanço para

deslizar o disco da entrada para posicionado abaixo do cabeçote múltiplo para

furação. Com a confirmação de avanço do disco pelo fim de curso instalado em B o

cilindro A volta a bloquear a linha.

76

Com a confirmação do bloqueio da linha por meio do acionamento do sensor

a1 tem-se o início do processo de furação com o avanço do cilindro C que constitui o

elemento hidráulico que realiza a movimentação de todo o conjunto anterior que se

encontra sobre a mesa da furadeira múltipla. Esse movimento desloca o disco no

sentido das brocas localizadas no cabeçote superior e destacadas na figura nas cores

amarela e com trações diagonais em vermelho.

O ponto que determina a final do processo de furação é o sensor c1que indica

não necessariamente o fim de curso do cilindro, mas sim quando as brocas já

conseguiram transpassar as peças e concluir o furo. Alcançado o ponto de furação o

retorno do cilindro C é realizado imediatamente até a indicação do sensor C0, além

de indicar o fim do processo de usinagem do disco esse sensor é a condição lógica

para que o cilindro B responsável pela movimentação horizontal dos discos retorne

para sua posição inicial, “engatilhando” o próximo disco ou tambor posicionado pelo

operador que também autorizará a próxima sequencia funcional da máquina.

A concepção do equipamento e da sequencia explicitada pela formulação

verbal anterior exprimem a essência de funcionamento da furadeira múltipla com a

descrição de seus passos e dos pontos necessários para que desenrolar do processo

ocorra de forma organizada. Uma representação gráfica mais simplificada do

processo é encontrada na figura a seguir que mostra o diagrama funcional do

sistema incluindo os cilindros, sensores e as interdependências existentes entre eles

para que a confirmação de uma etapa permita a passagem para outra.

77

FIGURA 4.7 - Diagrama funcional da furadeira múltipla.

78

4.3.2 Comando sequencial: módulo banho e gravação

Na segunda etapa do processo estão compreendidas as etapas de prensagem,

lavação, prensagem, gravação e banho de proteção. O processo de prensagem não

faz parte do nosso desenvolvimento, sendo o mesmo estudado por outra equipe,

tornando-se uma caixa preta, ou seja, a peça poderá sair da linha, e retornar para a

mesma no ponto em que foi retirado, o que não modifica nada além do tempo de

ciclo da máquina. Essa particularidade do processo auxilia de certa forma, pois não

são todas as linhas de produtos que passam pelo processo de prensagem, tornando-

se um by-pass, quando não necessário.

Tendo como objetivo da primeira lavação, a retirada dos fluidos de corte

provenientes da usinagem na primeira etapa do processo bem como retirar o cavaco

que ficou em contato com a peça. Em discussão com a empresa contratante do

serviço, aliou-se o sistema de lavação atual (submersão total da peça), com o

sistema desenvolvido pela equipe de trabalho (hidro-jateamento), uma técnica muito

usada já no mercado, porém adaptada as características de fabricação da peça em

questão, ou seja, a peça será submersa e um sistema de jateamento irá movimentar

o óleo de lavação, e forçar as partículas que estão entranhadas na superfície se

desgrude, melhorando assim o processo.

Para o controle da produção, e rastreamento de defeitos de fabricação, é

gravado um código alfa numérico identificando o modelo, data de produção e turno,

possibilitando uma análise futura de possíveis defeitos das peças no mercado. Essa

etapa contempla o processo de conformação mecânica, muito eficiente, porém pouco

versátil, mas nas exigências do fabricante se adéqua muito bem.

O último processo dessa etapa é o banho de proteção dos discos e tambores

de freio, semelhante ao primeiro, porém sem o jateamento, uma vez que o disco já

está limpo, e o foco desse processo é gerar uma camada protetora de óleo nas

superfícies do produto, diminuindo consideravelmente os danos por oxidação em

grandes viagens, principalmente em transporte de navio. Depois dessa etapa do

processo concluída o disco segue para a terceira etapa, que compreende todo o

processo de preparação para o acondicionamento, bem como o embalamento.

79

Sendo conhecidas as funções de cada parte do processo, se estabelece cada

passo, como será atingido cada objetivo estabelecido anteriormente.

Como a prensagem será desenvolvida pela outra equipe, inicia-se o

detalhamento a partir do primeiro banho. Sendo assim, tem-se por base o desenho

abaixo, que esquematiza o fluxo funcional do projeto.

FIGURA 4.8 - Fluxograma simplificado do processo.

É possível constatar no esquemático acima mostrado, a peça pode ter duas

trajetórias no início da etapa. Quando trabalha-se com discos que necessitam do

processo de prensagem, o mesmo chegará na linha, a partir da prensa, do contrário,

o disco que não houver componentes periféricos, ou seja, que não necessitam do

processo de prensagem irão direto a primeira etapa do projeto, o banho.

Até o momento, o disco estava sendo usinado na posição horizontal, porém

para economizar espaço, bem como para otimizar os processos a partir dessa etapa,

optou-se por trabalhar com o disco na vertical. Para essa operação utilizou-se um

cilindro pneumático e um suporte para o disco, deixando-o preso durante a

operação. O esquemático é visualizado na figura a seguir:

80

FIGURA 4.9 - Esquema de tombamento das peças.

Partindo dessa etapa a peça começa a percorrer a linha em cima de uma

esteira, excluindo assim a necessidade de operadores.

A primeira lavação é feita em três passos. O primeiro passo compreende a

submersão total do disco. A peça vem pela esteira até acionar o sensor s2, parando a

esteira, avançando o cilindro D e ativando o jateamento. Quando o cilindro chega ao

fim de curso, ativando o sensor d1 o cilindro D retorna acionando o sensor d0

novamente religando a esteira, desligando o jateamento e acionando o cilindro E,

ejetando a peça para a esteira, quando o mesmo atinge o sensor e1, fim de curso do

cilindro E, faz com que o mesmo retorne, terminando o ciclo, e permitindo que entre

outra peça para essa etapa da linha de produção. Os passos acima explicados estão

representados na figura abaixo.

81

FIGURA 4.10 - Etapas da lavação.

Esse sistema, bem como os outros dois seguintes, utiliza tecnologias de

movimentação e força, pneumáticas, pois alia velocidade, precisão para

deslocamento direto entre dois pontos (mínimo e máximo), além de não produzir

resíduos contaminantes e ser de fácil operação. Os sensores utilizados podem ser

selecionados a partir de um abrangente leque de modelos, onde pode-se considerar

o custo benefício como maior fator de influencia na decisão.

Para cada módulo do sistema que envolve operações automáticas, foi criado

um diagrama seqüencial das operações, para um melhor entendimento das funções,

e também para facilitar o processo de seleção dos componentes, e criação das

lógicas do sistema. O diagrama desse primeiro trecho pode ser visto abaixo:

82

FIGURA 4.11 - Diagrama funcional do primeiro banho.

83

Continuando a linha, chega-se a etapa de gravação, onde temos 3 cilindros e

5 sensores, representados na figura XXX2. A peça segue pela esteira até que o

sensor s3 é acionado, fazendo que a esteira pare e os cilindros F e G. Através de uma

porta lógica E o cilindro H ira avançar quando os sensores f1 e g1 estiverem

acionados. Quando o cilindro H chega ao fim de curso, aciona o sensor h1 fazendo o

cilindro retornar imediatamente. Quando o sensor h0 é acionado, faz com que os

cilindros F e G retornem e religa a esteira. Finalizando assim mais essa etapa do

processo.

FIGURA 4.12 - Esquema de instalação da gravação.

Com essa função desmembrada gera-seo diagrama abaixo, mostrando em

linguagem técnica o funcionamento do sistema.

84

InícioInício

12Liga a esteira

13Posicionar peça

14Gravação

15Solta a peça

16Expulsar peça

f1

&

S3

Ligar a esteira Y Y1

Avanço cilindro F f1

Avanço cilindro G g1

Avanço cilindro H h1

h1

Retorno cilindro F f0

Parar esteira Y Y0

Ligar Esteira Y Y1

=1

&g1

Retorno cilindro H h0

Retorno cilindro G g0

&

f0

h0

g0

Y1

K14

K15

K16

K17

K18

K19

e0

FIGURA 4.13 - Diagrama de funções para gravação.

85

Na última etapa se tem um sistema muito parecido com o sistema da primeira

etapa, mesmo porque, as duas etapas têm funções parecidas. A diferença é que

nesse estágio não necessitamos agitar a água, podendo assim retirar o jateamento,

simplificando a etapa. O primeiro passo compreende a submersão total do disco. A

peça vem pela esteira até acionar o sensor s4 parando a esteira e avançando o

cilindro I. Quando o cilindro chega ao fim de curso, ativando o sensor i1 o cilindro I

retorna acionando o sensor i0 novamente religando a esteira e acionando o cilindro

J, ejetando a peça para a esteira, quando o mesmo atinge o sensor j1 do cilindro J

fazendo com que o mesmo retorne, terminando o ciclo, e permitindo que entre outra

peça para essa etapa da linha de produção. Os passos acima explicados estão

representados na figura a seguir:

FIGURA 4.14 - Representação do segundo balho.

Como nos trechos anteriores, também se tem o diagrama da sequência de

operações para o terceiro passo. Pode-se perceber que ficou muito parecido com o

primeiro banho, porém não há a agitação do óleo, pois essa etapa é responsável

apenas por depositar uma camada fina de óleo sobre a peça, para que a mesma

fique protegida durante o transporte e a estocagem. O diagrama funcional que

caracteriza o funcionamento em termos de ações, passo e condições para que ocorra

pose ser conferido na figura a seguir:

86

FIGURA 4.15 - Diagrama funcional para o segundo banho.

4.3.3 Comando sequencial: módulo secagem e embale

87

Os acionamentos e movimentações que ocorrem na etapa de secagem e

embalagem dos discos e tambores de freio se restringem apenas a função de

secagem, em que os cilindros serão movimentados por dentro de uma secadora por

meio de esteiras rolantes. Como foi definido que o sistema de embalagem será

auxiliado pelo operador, não se fez necessário o uso de sistemas atuadores nesta

etapa.

Para melhor entendimento do sistema foi esboçado um esquemático

representativo do posicionamento dos atuadores e também dos transportadores

durante a secagem que é apresentada na figura a seguir:

FIGURA 4.16 - Esquema de funcionamento de secagem.

88

Na figura anterior vê-se uma composição de cinco esteiras que ficarão sempre

ligadas e farão a movimentação das peças. Com os discos entrando na linha (visto

pela parte inferior da imagem), o sensor 5 (s5) irá iniciar a contagem do tempo que

posteriormente será utilizada para definir se o disco já está apto a sair da secagem e

seguir a linha para a embalagem, ou deve aguardar dentro da sacadora até que seja

atingido o tempo pré-determinado.

Com a primeira esteira ligada a uma segunda esteira transversal à primeira, as

peças alcançaram o batente em frente ao cilindro K (K), e terão sua presença

detectada pelo sensor 6 (s6). Se for recebido um sinal de avanço, houver uma peça

em frente ao cilindro K e não for detectada a existência de nenhuma peça pelo

sensor 7 (s7) no destino da peça, o cilindro K irá se deslocar e empurrar a peça para

um próximo par de esteiras que as guiará até o cilindro L (L), que por sua vez

também irá perceber a presença da peça por meio do sensor 8 (s8).

O cilindro L é que irá atuar sobre a peça pela última vez, pois quando o

cilindro atingir a última esteira, a peça será levada até a saída da secadora e a partir

daí o operador irá executar a embalagem da peça manualmente.

Com uma maior clareza e consolidação dos posicionamentos e acionamos da

etapa, envolveu-se um fluxograma das operações do sistema para que se possa

visualizar melhor o fluxo de peças dentro da etapa.

Se s5 for ativado e desativado

Inicia contagem do tempo de

secagemSe s6 for ativado

Cilindro 1 avança e retorna

Se sensor s8

estiver ativado

Se o tempo de secagem for

atingido

Cilindro L avança e retorna

INICIO

FIGURA 4.17 - Fluxograma.

89

No fluxograma observa-se que o processo é caracterizado por um loop, ou

seja, o processo retorna a uma mesma operação quando chega a sua última etapa.

Num primeiro momento podemos observar as duas primeiras etapas do

processo (Sensoriamento – Início da contagem do tempo), as quais se diferenciam

um pouco das outras. Estas operações fazem a tarefa de informar ao sistema em

que momento houve a primeira entrada de peça na secadora, e determinado o

tempo de entrada da peça, esta informação é armazenada e posteriormente

analisada como parâmetro de execução da retirada da peça da linha.

Após estas operações, acontece a atuação do cilindro K, que somente irá guiar

a peça para o segundo par esteira quando o sensor 5 detectar a presença de uma e

o sensor 6 informar que não há restrição no destino do movimento.

O segundo cilindro L é o mais importante desta linha, pois é ele que irá fazer

o controle das peças que vão deixar a etapa de secagem. O tempo de secagem que

foi pré-determinado e analisado servirá de parâmetro para que o controlador do

sistema acione este cilindro que irá guiar a peça para a última esteira que irá retirar

a mesma da linha. Caso o tempo de secagem não seja atingido, as peças

permanecem paradas em contato com os batentes e aguardam o tempo ser atingido

para que os cilindros atuem e deem continuidade ao processo.

Com isso, a etapa de secagem se torna automatizada e sem necessidade de

interferência do operador para auxiliar nesta tarefa. Interferência essa que será

utilizada para a execução do processo seguinte, que é a embalagem das peças.

Visto os processos e etapas que envolvem a secagem, foi iniciado o diagrama

funcional da etapa, para que daí sim fosse possível realizar o objetivo de definir as

tecnologias que serão escolhidas para suprir a necessidade encontrada.

90

FIGURA 4.18 - Diagrama de funções, etapa de secagem.

91

Como observado no diagrama anterior, à interdependência das etapas com os

sensores do sistema e também da importância dos mesmos no processo. E de

maneira geral, pode-se falar que a tarefa de secar as peças por meio de uma

"serpentina" proporcionada pelas esteiras, pode facilmente suprimir a necessidade de

manter as peças por mais tempo dentro da secadora e ainda sim ocupando menos

espaço na linha.

Conhecido detalhadamente as etapas deste processo e agora entendendo o

amplo envolvimento dos componentes e peças que englobam o conjunto é possível

focar em tecnologias e métodos que irão se aplicar no nosso sistema.

De maneira geral, é possível inicialmente definir algumas funções que

englobam o processo, como transporte, sensoriamento, atuadores, secadora,...

Para transporte pode-se citar as esteiras de lona, roletes, taliscas, entre

outros, que são facilmente encontradas no mercado e com grande variedade de

dimensões que possibilitam uma versatilidade para se projetar e definir os sistemas.

O sensoriamento presente no sistema e muito importante na automatização

das etapas e são caracterizados pela simplicidade, pequeno tamanho e grande

importância para o funcionamento da máquina, eles proporcionam que o controlador

do sistema 'saiba' onde se encontram as peças, se um cilindro deverá ou não se

movimentar, pois assim não irá se movimentar em vazio, ou movimentar peças mal

posicionadas.

A secagem das peças como já avisto e definido anteriormente acontece por

meio de exaustores numa câmara que abriga as esteiras, sensores, e os demais.

Como já dito, esse sistema se mostra eficiente e abrange as necessidades dos

clientes.

Com isso conclui-se de forma generalizada que os componentes aplicáveis ao

sistema são de fácil acesso e permitem uma grande versatilidade ao defini-los.

92

4.4 COMANDO SEQUENCIAL PARA A CONCEPÇÃO IDEAL

Este módulo foi nomeado pela equipe de projeto como “a concepção ideal”

numa referência a concepção com alto grau de implementação descrita no item 3.2.3

Concepções alternativas com alto grau de implementação. Assim como os demais

módulos do projeto, neste temos uma importante seqüência de operações para que

o processo por ele realizado seja executado de forma ergonômica e precisa. Ele é

basicamente constituído por um CNC, duas esteiras transportadoras – sendo uma no

interior da máquina (CNC) e a outra externa – e um conjunto de cilindros

pneumáticos responsáveis por movimentação, controle e fixação das peças ao longo

do processo.

Na esteira externa temos dois cilindros posicionados paralelamente, sendo que

um deles (cilindro A) tem como função controlar o fluxo de peças, permitindo ou não

a passagem das mesmas para o próximo estágio. Este cilindro permanece com a

haste avançada por tempo pré-determinado, correspondente ao tempo necessário

para que a máquina realize o processo de usinagem na peça que já está dentro do

CNC somado ao tempo para que a mesma retorne à linha de produção. Quando este

tempo é atingido, o cilindro A recua, permitindo a passagem da peça, e mediante há

um tempo determinado retorna à posição inicial, com haste avançada.

No próximo estágio, um conjunto de sensores identifica a presença da peça

em frente ao cilindro B, enviando um comando para que a esteira externa pare e o

cilindro B avance, colocando a peça dentro do CNC. Na entrada do CNC, outro grupo

de sensores, ao perceber a presença da peça, envia sinais para que o cilindro B

recue e a esteira interna ligue.

A esteira interna leva a peça até a posição onde esta será usinada. Ao atingir

tal posição, sensores detectam a peça e enviam uma série de comandos para que: a

esteira pare; dois cilindros pneumáticos (C e D), localizados em cada um dos lados

da esteira, frente a frente, avancem e fixem a peça na posição correta para

usinagem; o magazine de ferramentas do CNC se posicione e execute a operação de

usinagem. Terminado o processo, o magazine de ferramentas recua em seguida os

cilindros retornam à posição inicial (após receber um sinal proveniente do CNC,

93

dizendo que a operação acabou) - a ação de recuar os dois cilindros C e D envia um

sinal ligando a esteira externa - e a esteira interna liga, invertendo o sentido de

movimento para que a peça saia da máquina e retorne à linha. Esquema simplificado

no desenho a seguir.

FIGURA 4.19 - Instalação da concepção ideal.

4.4.1 Descrição das Funções dos Sensores

a) a0- Tem como função confirmar a execução do primeiro passo que

corresponde ao retorno do cilindro A, bem como enviar o comando para

que o mesmo retorne a sua posição inicial, após permitir a passagem da

peça.

b) a1- Confirma a execução do avanço do cilindro A durante a função

bloquear.

c) S1- Sensor que identifica a presença da peça na frente do cilindro B e,

portanto envia um comando para que o cilindro avance levando a peça ao

94

CNC, este também tem como função pilotar o desligamento da esteira

externa.

d) b1- Garante a afirmação de que a função de avançar B foi executada. Este

sensor posteriormente vai comandar o retorno de B e a ativação da esteira

interna.

e) b0- Confirma o retorno de B.

f) S2- É um sensor quer percebe a presença da peça na posição de usinagem

envia um comando que para a esteira interna, e ativa os cilindros C e D

para que fixem a peça.

g) c1 e d1- Garantem que a execução do avanço de seus respectivos cilindros

foi executada, além de informar que o processo de usinagem pode ser

iniciado.

h) c0 e d0- Confirmação da execução do retorno de C e D e comando para

ligar a esteira externa.

i) S6- Envia o comando para que os cilindros C e D retornem, soltando a peça

após a usinagem, e liga a esteira interna para a retirada da peça.

j) S3- Manda o comando para a esteira interna desligar.

k) S5- Informa que a esteira externa está ligada que a esteira externa está

desligada.

l) S4- Informa que a esteira interna está ligada ou desligada e também

participa do comando de inicio do processo de usinagem.

m) S7- Inicia a contagem de tempo do “temporizador”.

A organização de todos esses parâmetros, das ações realizadas pelos cilindros

e das condições que permitem o funcionamento harmônico do sistema pode ser

conferido na figura a seguir que apresenta o diagrama funcional que ilustra o

comando sequencial nessa etapa. Como essa concepção é paralela ao

desenvolvimento do restante do projeto, a nomenclatura para os sensores e cilindros

não apresenta relação com os diagramas apresentados anteriormente em outros

módulos construtivos que compõem a concepção adotada no projeto.

95

FIGURA 4.20 - Diagrama funcional para a concepção ideal.

96

4.4.2 Análise das possíveis tecnologias

Com base nas aplicações aqui descritas, podem-se citar alguns tipos de

tecnologias que possam ser empregadas para estes fins. Por exemplo, a parte de

sensoriamento que aparece com grande exposição no nosso diagrama funcional,

pode ser realizada com enumeras tecnologias encontrada atualmente no mercado.

Esses sensores podem ser tanto de natureza mecânica, elétrica ou óptica.

Dentro deste grande podemos citar alguns exemplos de cada classe, começando

pelos mecânicos que podem ser chaves de fim de curso, reed switch entre outros. Já

os sensores elétricos podem ser indutivos, capacitivos e magnéticos. E por último o

grupo dos ópticos que se caracterizam por fotodiodos, fototransistores etc.

Quando se trata da função de movimentar as peças ao longo da linha, ficou

clara a utilização de esteiras transportadoras, que dentre as muitas existentes

podemos citar as com lona, roletes acionados, talisca entre outras. E a parte de

acionamentos, no que diz respeito a deslocamento, fixação e controle de passagem

de peças será com tecnologia pneumática.

5 PROJETO DETALHADO

Segundo o modelo de desenvolvimento PRODIP, a última etapa no processo

de desenvolvimento de produtos corresponde ao projeto detalhado. A saída desta

etapa se caracteriza pela documentação do produto, o que garante que o mesmo

esteja pronto para a fabricação.

Esta documentação agrega todos os desenhos das peças que, por ventura,

devam ser fabricadas. A apresentação deste desenho deve conter as vistas

ortográficas das peças, dispostas em folhas normalizadas. No contexto de projeto

abordado no presente semestre, também deverão ser expostos nesta etapa os

esquemas elétricos correspondentes aos diagramas funcionais desenvolvidos na

etapa anterior, o projeto preliminar - já que uma das temáticas envolvidas no

módulo aborda os conhecimentos relacionados à eletropneumática.

Como o projeto envolve, por exemplo, a presença de cilindros pneumáticos,

esteiras motorizadas, entre outros, são necessários os cálculos para seleção destes

componentes. Estes, por sua vez, deverão ser documentados nesta etapa.

Além dos pontos citados acima, a etapa do projeto detalhado deve conter um

plano de manufatura, especificando materiais e componentes que serão utilizados na

confecção do produto. Com esta lista de materiais (plano de manufatura) concluída,

o próximo passo é desenvolver uma planilha de custos dos materiais e, assim, partir

para a solicitação de investimentos.

5.1 ELABORAÇÃO DE DESENHOS: MÓDULO FURADEIRAS

A elaboração dos desenhos compreende a modelagem final do layout do

produto que agrega as características encontradas na concepção adotada com as

necessidades e pedidos realizados pelo cliente após a apresentação dos esboços

iniciais. Além da representação dimensional também são concebidos detalhes e

especificações técnicas que validem o funcionamento e a seleção dos componentes

propostos para o projeto.

Durante a elaboração dos componentes que serão utilizados nas montagens

dos equipamentos que realizaram funções e processos ao longo do trajeto efetuado

pelo disco ou tambor devem ser considerados cálculos que permitam a equipe de

projeto estipular parâmetros como dimensões físicas, tipo de material utilizado,

resistência a esforços, potência exigida em atuadores, entre outras grandezas

capazes de serem mensuradas.

Para o módulo das furadeiras foi elaborado o seguinte layout:

FIGURA 5.1 - Visão geral do módulo das furadeiras.

99

No canto superior direito encontra-se a furadeira principal do conjunto que

realiza a furação múltipla, trata-se do modelo FU213N214 marca Brevet-Burkhardt,

cujas principais modificações que a diferem do uso atual está na presença de

elementos apresentados na figura a seguir que são denominados de complementos

da furadeira.

FIGURA 5.2 - Complementos da furadeira múltipla.

A estrutura dos complementos basicamente é constituída por dois conjuntos,

um fixo que corresponde aos trilhos Flow Rack para entrada ou saída e a parte

móvel que transporta o disco durante movimentação e posicionamento. Todos os

componentes formam um conjunto de elementos que são acoplados dos sobre a

mesa de trabalho original da furadeira Brevet-Burkhardt, o layout desse componente

tenta alcançar ao máximo o objetivo de reduzir os esforços realizados pelo operador

sem exigir modificações no equipamento já utilizado atualmente.

Esses complementos são responsáveis por auxiliar o operador na execução de

suas atividades, iniciando com a entrada da peça na máquina com uso de roletes do

100

tipo Flow Rack, embora esses roletes sejam largamente aplicados no setor industrial

para o transporte de carga por gravidade, eles são aplicados apenas como um

facilitador, pois permite que o colaborador deslize o disco sobre ele da saída da

etapa de estocagem até o posicionamento sobre a mesa de posicionamento.

Os roletes Flow Rack são destacados pela cor amarela e largura reduzida,

características que garante sua utilização com intuito de ocupar pouco espaço sobre

a mesa da furadeira e também reduzir a carga sobre a mesma, já que os elementos

rolantes são constituídos de polipropileno (PP) que apresenta baixa massa específica.

Sua capacidade de carga alcança o valor de 50 kgf 1 por metro linear quando

devidamente ancorado, isso significa que as quatro carreiras de trilhos com pouco

mais de 200 mm consegue suportar 40 kgf sobre elas ou um disco da linha de

pesados.

A estrutura que dá suporte aos trilhos é composta por perfis metálicos com

perfil em L que estão fixados a mesa da furadeira dando sustentação ao outros perfis

metálicos e barras dobradas que são responsáveis por manter os elementos que iram

apoiar e deslizar as peças que operador insere na linha. Esse conjunto fixo usa como

elementos de fixação apenas parafusos e porcas que dispensam a utilização de

uniões soldadas para permitir a realização de manutenções mais ágeis e também

possibilitar a troca dos perfis que estão na vertical no caso de ser necessário

modificar a altura em que os trilhos se encontram.

A montagem movimentador e estrutura, como é denominado o conjunto

formado pelos trilhos Flow Rack e os perfis que lhe sustentam, possuem versões

diferentes, uma delas para entrada do disco ou tambor e outra de saída. O motivo da

diferenciação está no fato que no momento da entrada o operador pode preferir pré

posicionar uma peça para ser inserida logo em seguida na posição de usinagem o

exige um trilho com comprimento capaz de suportar toda a circunferência ocupada

pela peça. Contudo no momento de saída trilho atua apenas como meio de

transporte para expulsão da peça e não como ponto de parada, sendo assim apenas

1 O quilograma-força embora não faça parte do Sistema Internacional de Unidades ainda é encontrado em muitos catálogos técnicos. Considera-se que 1 kgf ≈ 9,807 N.

101

necessário um número de roletes suficientes para ligar o ponto onde o disco se

encontra após a usinagem com o próximo equipamento da linha.

A figura a seguir traz mais uma vista dos componentes já citados (e outros

que também estão presentes na montagem), mas dessa vez apenas são mostrados

apenas os complementos sem a presença do da furadeira ao fundo e com uma

indicação numérica dos itens.

FIGURA 5.3 - Montagem isolada dos complementos.

A maioria dos itens apontados são peças com funções específicas no conjunto,

mas também há agrupamentos (no caso dos trilhos e sua respectiva estrutura) que

unem vários elementos para atuar em determinado propósito. O quadro a seguir

resume o nome e a quantidade dos elementos apontados que estão presentes na

montagem usando como base as referências feitas pelos balões presentes na figura

anterior.

102

Quadro 5.1 - Peças e conjuntos da furadeira múltipla.

N° da peça Denominação Quant. 1 Guia Linear 2 2 Barra chata laminada 2pol 2 3 Mesa ancoragem 1 4 Bearing-Unit-LMEK16UU-Rollco 4 5 Linear ball guide 4 6 Mesa suporte 1 7 Chapa união cilindro mesa ancoragem 1 8 Barra chata união cilindro mesa suporte 2 9 Flange cilindro ADN 2 10 Montagem movimentador e estrutura 1 11 Montagem movimentador e estrutura 1 12 Cantoneira abas iguais 2pol 1 13 Miolo Guia BD-6514 1 14 Guia poliacetal 2 15 Cilindro ADN 32 200 A PPS A 2 16 Cilindro DNC 32 400 PPV A 1

O primeiro item da lista faz referência a guias lineares que são responsáveis

por permitirem a movimentação dos elementos que iram levar o disco que o

operador posicionou para debaixo do cabeçote da furadeira onde serão realizados os

furos que caracterizam a etapa de usinagem presente nesse estágio do processo.

As duas guias juntos com seus respectivos pares de patins formam uma

unidade de movimentação linear que esta fixada a mesa de trabalho da furadeira na

parte traseira e por um perfil em L que se encontra na extremidade frontal da

montagem cuja denominação é cantoneira de abas iguais de duas polegadas. Com

700 mm de comprimento essas guias levam um conjunto de elementos móveis que

vão desde o alinhamento com os trilhos de entrada até a posição central logo abaixo

das brocas que estão no cabeçote motriz da furadeira múltipla.

As guias atuam também não só durante a movimentação, mas também na

sustentação permanente do peso da estrutura e da peça movimentada assim como

os esforços que provenientes do processo de usinagem onde a mesa da furadeira se

eleva de encontro às ferramentas de corte resultando nas forças características do

processo de furação que tendem a causar esforços de compressão sobre as guias

lineares.

103

A figura a seguir mostra uma vista posterior dos complementos onde é

possível evidenciar melhor a presenças das guias lineares, cilindros e do trajeto que

pode ser feito pelos elementos móveis (que na figura estão alinhados com os trilhos

Flow Rack) até abaixo do cabeçote da furadeira onde estão as brocas.

FIGURA 5.4 - Vista posterior dos complementos

Os elementos móveis são formados por uma placa que está fixada aos quatro

patins que estão conectados a guia linear, essa placa denominada Mesa ancoragem

serve como apoio para os outros componentes do conjunto que é formado pelas

guias cilíndricas (Linear ball guide), pela Mesa Suporte, o Miolo Guia (nesse caso o

usado no modelo de disco BD-6514), os cilindros compactos ADN e outros

elementos periféricos.

Os cilindros compactos do tipo ADN encontram-se posicionados verticalmente

nas figuras, ele tem sua tampa traseira acoplada a um flange que parafusado a

estrutura mesa de ancoragem que o permite deslocar-se com conjunto móvel, isso é

104

necessário já que esses cilindros são responsáveis por elevar e abaixar a Mesa

Suporte que recebe o disco ou tambor deslizado do trilho de entrada para sua parte

superior onde as guias de poliacetal que ajudam a peça a deslizar e minimizam riscos

nas superfícies de contato.

A transmissão de movimento do cilindro para a Mesa Suporte ocorre por meio

de uma placa dobrada que possui uma ligação com a rosca externa presente na

haste do cilindro, nota-se que os cilindros em virtude a sua fixação estão

sincronizados mecanicamente. A montagem possui dois cilindros para que ocorra ao

invés de único cilindro maior a fim de distribuir melhor a força de elevação e permitir

a movimentação em torno do cabeçote motriz e de suas tomadas de força com seus

mandris que suportam as brocas levando o espaço ocupado para as extremidades do

conjunto. Mais detalhes desse e outros pontos podem ser observados abaixo:

FIGURA 5.5 - Detalhes do conjunto móvel.

Impulsionar os elementos móveis é responsabilidade do cilindro DNC de 32

mm de êmbolo e curso de 400 mm, fixado à estrutura de sustenta os trilhos de

entrada o cilindro que inicia o ciclo avançado aguarda o momento do recuo onde a

haste que está conectada a mesa de ancoragem arrastará com sigo os componentes

e a peça já posicionada para o processo de usinagem. Esses movimentos são

105

constantemente solicitados à medida que ocorre a sequência das operações,

apresentada nos quadros da figura a seguir, que se desenrola da esquerda para a

direita e de cima para baixo.

FIGURA 5.6 - Sequência de operações da furadeira múltipla.

106

Após a usinagem o disco está preparado para seguir ao longo do processo,

que coresponde a segunda fase dos processos de furação realizados em furadeiras

individuas. Mas para isso é necessário que o operador conduza a peça da furadeira

múltipla até o posto de trabalho seguinte, operação que é realizar por uma esteira

transportadora acionada pela própria gravidade que incide sobre os discos graças a

inclinação dos planos por onde o disco passará.

A utilização dos elementos rolantes tem objetivo de diminui o esforço ao se

transportar disco entre os equipamentos, uma vez que o operador precisa apenas

impulsionar ao invés de erguer a peça. Essa estrutura de interligação, chamada Mesa

de Esteiras é mostrada na figura a seguir, entre a etapa de furacão múltipla e o

restante da linha.

FIGURA 5.7 - Mesa de Esteiras na montagem

Continuando ao caminho seguido pelo disco chega-se a montagem Mesa e

Furadeiras, um conjunto de elementos que servem de sustentação para os

equipamentos que dão nome a etapa que realiza furacões individuais que não podem

ser feitas na furadeira múltipla, rebaixos para assentamento de parafusos e ações de

escariamento dos furos anteriores.

107

A figura a seguir mostra o posicionamento desses componentes isolados do

restante da linha para melhor evidencia-los.

FIGURA 5.8 - Mesa das furadeiras.

Na parte inferior a presença notável da mesa mostra que esse elemento é

responsável por sustentar o restante dos componentes da montagem que se resume

a esteira de rolos, suportes e claro as furadeiras de bancada Kone modelo KMB-30.

Embora a construção mecânica das três furadeiras seja semelhante elas se diferem

em aspectos técnicos relacionados ao tipo de ação de realizam, por exemplo, a

segunda furadeira aplicada geralmente no processo de rosqueamento necessita de

um sistema elétrico para inversão de rotação durante a abertura de rosca. Esses

componentes são reapresentados no quadro a seguir com a numeração e quantidade

presentes na figura anterior.

108

Quadro 5.2 - Componentes da montagem Mesa e Furadeiras.

N° da peça Denominação Quant. 1 Mesa Furadeiras 1 2 Montagem Furadeira de Bancada 3 3 Fixador Mesa Esteira 7 4 Limitador Lateral 3 5 Esteira de Roletes (configuração 40 rolos) 1

5.1.1 Dimensionamento das guias lineares

Para dimensionar as guias lineares que devem suportar os componentes que

estão acoplados sobre elas é necessário conhecer dois parâmetros importantes, que

estão relacionados diretamente com os esforços que atuam sobre as guias.

É importante ressaltar que existem duas situações distintas, numa ocorre à

movimentação dos patins, mas com carga aplicada baixa e noutra o conjunto

encontra-se estacionado, porém com grande força aplicada devido ao processo de

furação. Em ambos os as situações é importante conhecer os carregamentos a que

estão sujeitos o conjunto.

O primeiro tipo de esforço corresponde à massa desses componentes que

devido à ação da gravidade executam uma força de compressão sobre as guias. A

obtensão desse valor depende da propriedade de massa dos componentes que são

dimensionados em software (a figura a seguir apresenta uma análise de massa feita

nos componentes que vão sobre as guias com base nas dimensões e materiais que

são atribuídos às peças), de valores fornecidos em catálogos de fabricantes e nas

informações fornecidas pela empresa no que diz respeito à massa dos discos e

tambores, considerando para efeito de cálculo sempre as peças mais robustas.

109

FIGURA 5.9 - Avaliação das propriedades de massa para as guias.

Como resultado da análise de massa feita em software e dos valores obtidos

em catálogos tem-se como peso estimado do conjunto que é suportado diretamente

pelas guias como sendo:

2*mont cil peçaw w w w

(5.1)

Onde:

w= força suportada pelas guias [kgf];

mon tw = peso dos componentes obtido pelo software [kgf];

cilw = peso do cilindro utilizado na montagem [kgf];

peçaw = peso do disco ou tambor de freio [kgf];

Com os valores obtidos no software, com o valor de massa fornecido para

casa cilindro pelo seu fabricante e com a informação da peça que apresenta a maior

carga o esforço suportado pelas guias (desconsiderando a força que será exigida na

furação) é de aproximado pela equação a seguir:

110

31,47 2*0,865 35,0 68,20kgfw

(5.2)

Consultando os catálogos Technical Handbook e Ferro Fundido Grupo de

Material da empresa Dormer foi possível determinar a força de furação axial que

ocorre quando a furadeira múltipla executa o processo de usinagem que avança as

brocas contra a superfície do disco de freio. Durante a furação as brocas exercem

uma força de corte sobre a superfície do material que resulta, entre outros esforços,

um que será suportado diretamente pelas guias que por sua vez o transferirá para a

estrutura do equipamento.

A força axial de furação segundo a Dormer é dada por:

0.85T 11.4 * K * D * (100 * )fn

(5.3)

Em que:

T = força axial [N];

K = fator do material;

D = Diâmetro [mm];

fn = avanço [mm/rot].

Para realização do cálculo foram considerados fatores como o tipo de material

a ser furado, segundo a classificação adotada pela Dormer o ferro fundido está

dividido em quatro grupos de materiais cujo grupo 3.2 que corresponde ao ferro

fundido cinzento com dureza entre 150 e 300 HB foi o que melhor se adequou a

descrição do material usado em discos e tambores. Seu fator K recomendado para

furação corresponde a 1,5.

Considerou-se também o diâmetro da ferramenta de como sendo de 16 mm,

abrangendo assim um dos maiores valores de furação que podem ser aplicados nas

faces de discos ou tambores de freio. Com base no material e no diâmetro da

ferramenta de corte é possível estabelecer, consultando uma tabela do fabricante, o

avanço ( fn ) em milímetros por rotação, que por sua vez considerou também o

material utilizado na broca, nesse caso adotou-se como referência a linha A022

111

produzida em metal duro com revestimento dourado de Nitreto de Titânico (TiN) que

combina elevada dureza e baixo atrito propiciando velocidades de corte de 75m/min

e avanços de 0,550 mm/rot.

A partir de todas as relações encontradas obtém-se o seguinte resultado de

força axial para cada furo:

0.85T 11,4 *1,5*16* (100 * 0,550) 8249,44 N =841,21 kgf

(5.4)

Portanto para cada furo executado sobre essas condições, ditas de passagem

como sendo as máximas, são necessário aproximadamente 841,21 kgf por parte da

máquina para promover o avanço da ferramenta de corte através da peça quando se

analisa apenas um furo em sua face. Contudo alguns modelos podem conter de três

a oito furos para sua aplicação em um automóvel, isso implica na existência de uma

força axial ainda maior que pode ser calculada como sendo:

*T=8*841,21= 6729,67 kgfFfur nf

(5.5)

Em que:

Ffur = Força total de furação [kgf];

nf = número de furos da peça [adm];

T = força axial exigida por furo [kgf].

Conhecendo as forças que estão dispostas sobre as guias é possível

desenvolver os processos de seleção orientados pela NSK, que são iniciados com a

determinação do carregamento sobre cada um dos patins envolvidos em uma

montagem comum. Essa determinação é baseada no posicionamento das forças, em

relação à disposição dos apoios, no caso os patins, mas como a montagem possui

uma disposição simétrica dos patins para suportar a carga de furação é possível

definir que o carregamento sobre cada um deles é aproximadamente igual.

Mesmo que um dos lados do conjunto ainda possua o peso extra dos cilindros

compactos a forças de furação que ocorre de forma centralizada é muito maior que o

esforço realizado em função do peso desses componentes, portanto é possível

112

desconsiderar o fato do centro de massa do conjunto não se encontra exatamente

no centro da montagem dos patins para determinar qual deles tem o maior

carregamento.

Conhecendo os carregamentos dobre o conjunto (peso e força total de

furação) e o numero de patins é possível estabelecer a força que teoricamente

encontra-se apoiada sobre cada um dos elementos moveis, sendo determinada pela

seguinte equação:

+ 6729, 68 68, 20Fc= 1699, 47kgf

4Ffur w

np

(5.6)

Onde:

Fc = carga teórica sobre o patins [kgf];

np = Número de patins (considerando distribuição simétrica).

Considerando apenas o momento em que os patins encontram-se parados

durante o processo de furação obtém-se uma situação que envolve o conceito de

capacidade de carga estática (Co). Quando essa situação ocorre às guias estão

submetidas a esforços que podem provocar uma deformação permanente entre a

superfície da pista e os elementos rolantes, em geral usa-se o coeficiente de carga

estática permissível para definir a capacidade máxima da guia, que é uma

característica própria para cada tamanho de guias. Portanto o valor Co encontrado

nas tabelas do fabricante são corrigidos como sendo:

o

ocs

CC =F

(5.7)

Onde:

ocC = capacidade de carga corrigida [kgf];

oC = capacidade de carga estática fornecida no catálogo [kgf];

sF = coeficiente de carga estática permissível [adm].

113

O coeficiente de carga estática permissível é estipulado pelo projetista com

base nas orientações fornecidas pelo fabricante juntamente com os valores sugeridos

no quadro a seguir:

Quadro 5.3 - Coeficientes de carga estática permissível.

Serviço sf mínimo

Vibração ou impacto 1,5 ~ 3,0

Uso normal 1,0 ~ 2,0

Para definir qual o modelo de guias e patins serão usados é necessário

conhecer a carga que será aplicada sobre eles durante a situação estática, nesse

caso a força teórica coresponde a soma do peso do conjunto mais a força total de

furação necessária para fazer a usinagem. Contudo o fabricante aconselha a

utilização de um fator de carga que leva em consideração operações de trabalho que

podem envolver impactos ou vibrações, esse fator é aplicado da seguinte forma:

WF=f *Fc

(5.8)

Onde:

F = Força sobre o patins [kgf];

Wf = fator de carga [adm];

Fc = carga teórica [kgf].

Para determinar o fator a ser utilizado o fabricante dispõe a seguinte tabela de

coeficientes de carga:

Quadro 5.4 - Valores sugeridos para o fator de carga.

Serviço Wf mínimo

Operação suave sem impacto 1,0 ~ 1,2

Uso normal 1,2 ~ 1,5

Vibração ou impacto 1,5 ~ 3,0

114

Portanto o valor do carregamento estático sobre as guias coresponde a soma

do valor da força total de furação e do valor do peso do conjunto, devidamente

corrigido pelo fator de carga, cujo valor adotado é de 1,5. Sendo assim a força sobre

o patins é calculada em:

F=1,5*1699,47=2549,20kgf

(5.9)

De posse do valor máximo que será exigido em uma situação de

carregamento estático parte-se para a tabela presente no catálogo do fabricante,

como no recorte que é apresentado na figura a segui, onde o tamanho do modelo

escolhido que possui o valor da capacidade de carga estática (Co) imediatamente

acima do valor que foi encontrado para a força sobre o patins ( F ) é pré-selecionado.

Caso sua capacidade de carga estática, ao ser corrigido pelo coeficiente de carga

estática permissível mantiver-se acima do exigido a guia é oficialmente adotada

como opção escolhida, não satisfeita a condição parte-se para o tamanho acima e

assim sucessivamente.

FIGURA 5.10 - Recorte das especificações técnicas modelo LH.

Os resultados da verificação em catálogo apontaram o tamanho 25 como

sendo apto a suportar o carregamento estático, pois seu valor corrigido pelo

115

coeficiente de carga estática permissível, adotado como 1,5 apresenta o seguinte

resultado:

oc

4600C = 3066,67 kgf1,5

(5.10)

Como Coc > F a guia tem capacidade de suportar a forca que o patins irá

transmitir para ela sem que ocorram deformações permanentes sobre a superfície

das pistas de rolamento.

Analisando apenas o momento em que os patins estão se movimentando

ocorre a situação que está relacionada com a capacidade de carga dinâmica, ou

seja, quando ocorre movimento relativo entre os componentes onde apenas o peso

do conjunto é suportado pelas guias, pois nessa etapa não existe esforço alguns por

parte da furação. O fabricante também exige a utilização de um fator de carga (o

mesmo que foi utilizado no carregamento estático) que considere aplicações que

possam envolver situações com vibração ou impacto sobre as guias.

Portanto durante uma situação dinâmica a força aplicada sobre o patins será o

peso do conjunto apoiado sobre as guias dividido pelo número de patins, o resultado

conta ainda com a multiplicação do fator de carga, no caso adotado como sendo o

limiar do uso normal situado 1,5. Logo:

wF =f *din

wnp

(5.11)

Onde:

Fdin = força sobre o patins na situação dinâmica [kgf];

wf = fator de carga [adm];

w= peso do conjunto sobre as guias [kgf];

np = número de patins na montagem [adm].

Substituindo os valores:

116

68,20F =1,5* 25,58kgf4din

(5.12)

Com a carga dinâmica é possível estimar a vida útil das guias para o

carregamento calculado, se o período de duração do conjunto satisfazer às

exigências do cliente e do processo a seleção está concluído, caso contrário é

necessário reconsiderar o tamanho da guia a ser utilizada ou adequar o layout

novamente, por exemplo, com maior numero de patins ou redistribuição das cargas.

Essa vida útil em horas de trabalho é estimada por:

3350*10 CLh= *60*V Fdin

(5.13)

Onde:

Lh = vida em horas;

V= velocidade [m/min];

C= capacidade de carga dinâmica [kgf].

O valor da capacidade de carga dinâmica encontra-se na mesma tabela

presente no manual do fabricante que apresenta os valores de carga estática, a força

dinâmica já é conhecida, basta acrescentar o valor da velocidade de trabalho que

como utiliza meios pneumáticos pode ser estimado para um valor máximo de 60

metros por minuto, sendo assim a equação preenchida resulta em:

33750*10 2612Lh= * 1,48*10 h

60*60 25,58

(5.14)

Tendo em vista que a guia é dimensionada para suportar os esforços estáticos

que são consideravelmente maiores que os encontrados durante a movimentação

dos patins sobre a guia, o valor obtido na equação anterior mostra que a vida útil

desse conjunto operando na situação dinâmica supera os 1600 anos de uso.

117

5.1.2 Seleção dos cilindros pneumáticos

No sistema está prevista a utilização de atuadores pneumáticos que realização

esforços para elevar e movimentar carga ao longo de um determinado curso,

contudo a capacidade desses cilindros está diretamente relacionada com suas

características o que exige uma avaliação da situação onde serão empregados para

determinar a escolha do atuador que melhor se adéqua a execução da ação.

A furadeira múltipla inclui a maioria dos atuadores presentes nesse módulo

construtivo, sendo os cilindros A, B e C elementos de acionamento pneumático e o

cilindro D um componente alimentado hidraulicamente, porém como esse último já

originalmente utilizado no equipamento conclui-se que sua capacidade de carga está

compatível com a aplicação.

Os cilindros A e B são responsáveis por manter a mesa de suporte elevada

para receber a peça deslizada pelo operador sobre os roletes, nesse caso além do

peso do conjunto que se movimenta pela ação dos cilindros também se inclui o

próprio peso do disco ou tambor. O valor estimado do conjunto pode ser obtido pela

avaliação das propriedades de massa, recurso oferecido pelo software utilizado, que

como pode ser observado a seguir, permite definir os elementos que são

selecionados para participar da avaliação.

118

FIGURA 5.11 - Avaliação da propriedade de massa suportada.

O valor almejado corresponde à soma de todos os carregamentos sustentados

que são divididos pelo número de cilindros que serão utilizados na montagem, seu

resultado é a carga que cada cilindro ira avançar, sendo esse um parâmetro crucial

para escolha do tamanho do atuador, representando esses termos na equação a

seguir obtém-se que:

,

mesa peçaA B

w ww

nc

(5.15)

Onde:

,A Bw = esforço solicitado sobre um único cilindro [kgf];

mesaw = carregamento resultante da mesa de suporte e periféricos [kgf];

peçaw = peso da peça [kgf];

nc = número de cilindros [adm].

119

Atribuindo o valor adquirido em software e inserindo um valor 35 kgf para

representar a massa disco ou tambor encontra-se como solicitação sobre um único

cilindro o resultado disposto na equação a seguir:

,

35, 00 6,73 20,87kgf 204,69N2A Bw

(5.16)

Com a dimensão de carga que é exigida é possível definir o diâmetro de

embolo necessário cilindro executar o movimento. A literatura disponibiliza as

equações exigidas em cálculos, assim como prove diretamente os dados de força

para cada tamanho padronizado por meio de catálogos e livros, contudo é possível

ainda usa recursos disponibilizados para melhorar e simplificar o processo de seleção

de cilindros como o software Dimens.

FIGURA 5.12 - Software de dimensionamento da Festo.

O resultado oferecido pelo software para um carregamento de 204,69 N com

uma pressão de trabalho de seis bares é um cilindro com diâmetro de êmbolo igual a

25 mm, cuja capacidade de carga utilizada é de 77,22 % do valor máximo alcançado

sob essas condições.

120

Contudo para garantir que os cilindros utilizados na montagem além de

suportarem a carga, consigam acelerar a massa a velocidades de trabalho produtivas

e previnam perdas de rendimento decorrente de possíveis quedas na pressão de

alimentação e do surgimento de forças de atrito decorrentes do desgaste natural dos

componentes, a seleção de um cilindro com maior capacidade torna-se plausível. A

utilização de um cilindro com êmbolo maior não prejudica a função de

movimentação, pois para a mesma condição de trabalho um cilindro com diâmetro

de êmbolo de 32 mm terá uma utilização de aproximadamente 42,41%.

No caso do cilindro responsável por movimentar todo o conjunto formado

pelos componentes que asseguram a fixação da peça no miolo guia até o ponto de

furação abaixo do cabeçote das furadeiras, o esforço passa a ser um pouco

diferente. Como o peso das partes móveis encontra-se basicamente sobre as guias

nesse caso a força necessária para que o cilindro consiga impulsionar o conjunto

estará restrita apenas a força contrária proveniente do atrito entre as superfícies dos

elementos rolantes, ou seja, as pistas de rolamentos dos patins e das guias lineares.

A força resultante do atrito nas guias lineares é definida por:

F = * *atri np w

(5.17)

Onde:

Fatri = força de atrito entre guias e patins [kgf];

np = Número de patins;

w= peso do conjunto sobre as guias [kgf];

= coeficiente de atrito da guia;

O peso do conjunto é o mesmo calculado anteriormente para seleção das

guias lineares onde se utilizou as propriedades de massa e catálogos para estimar o

peso dos componentes sobre as guias, embora a literatura apresente valores

diferenciados, para as guias lineares e elementos rolantes constituídos de aço o

coeficiente de atrito de rolamento entre as superfícies lubrificadas corresponde é em

121

média 0,009, incluído ainda a quantidade de patins que são usados na montagem

obtém-se o resultado da equação a seguir:

F =4 * 62,20* 0,009 2, 24kgf 21,96Natri

(5.18)

Como era de se espera o esforço para movimentar os componentes sobre as

guias é muito baixo devido a eficiência com que as guias lineares reduzem o atrito

entre os elementos que possuem deslocamento relativo. Contudo deve-se

considerar que além de simplesmente vencer o atrito entre as guias é necessário

superar a inércia associada a massa para que a aceleração promovo o

desenvolvimento de uma velocidade considerável dos corpos que serão movidos,

logo a exigência sobre o cilindro corresponde, além da força de atrito, a força

necessária para acelerar a estrutura e a peças até a posição desejada. A equação a

seguir relaciona as soma das parcelas envolvidas nos esforços de movimentação

como sendo:

F F FCC atri acel

(5.19)

Onde:

FCC = força exigida do cilindro C [N];

Facel = Força necessária para acelerar os elementos móveis [N];

Segundo os conceitos da física a força para movimentar um determinado

corpo pode ser descrita como sendo a massa desse corpo vezes a aceleração sofrida

por ele, com isso tem-se a seguinte equação:

F *acel conjm a

(5.20)

Onde:

conjm = massa dos elementos móveis [kg];

a = aceleração necessária no projeto [m/s²];

122

Considerando que o cilindro apresenta em curso de 0,4 metros e se deseja

que sua movimentação seja a mais rápida possível, atingindo as velocidades de

trabalho proporcionadas pela pneumática, pode-se estimar que uma aceleração

média de 2,5 m/s² esteja dentro de níveis elevados de movimentação para uma

massa cujo valor pode ser associado ao peso do conjunto, descrito em seções

anteriores, que é impulsionado pelo cilindro. Aplicando os valores na equação

anterior obtém-se a força necessária (em função da inércia) para realização da

movimentação feita pelo cilindro C.

F 62,20 * 2,5 155,50 Nacel

(5.21)

Aplicando esse valor junto a valor de atrito:

F 21,96 155,50 177,46 NCC

(5.22)

Portanto para o dimensionamento do cilindro C, que leva a peça para baixo do

cabeçote da furadeira múltipla, é considerada a atuação de uma força com

intensidade de 177,46 N que está presente tanto no movimento de avanço quanto

de retorno.

Como a exigência ocorre também no retorno é aconselhável selecionar o

cilindro pela força teórica de retorno, que é menor que a força desenvolvida durante

o movimento de avanço. Para um cilindro normalizado com diâmetro de êmbolo com

32 mm promove uma força de retorno teórica de 414,69 N sob uma pressão de seis

bares, portanto esse cilindro apresenta uma taxa de utilização de 42,79%, embora o

dimensionamento elevado desse cilindro possa ser justificado quando comparado

com o tamanho imediatamente abaixo que teria utilização com mais de 71,0%, nível

muito próximo ao exigido.

Considerando os valores de diâmetro de embolo encontrados anteriormente e

com as características que são exigidas no projeto, como por exemplo, espaço

disponível, exposição a ambientes agressivos entre outros são obteve-se os

seguintes resultados:

123

a) Cilindros A e B

Responsáveis por elevarem a peça e os componentes que lhe dão suporte,

necessitam ser compactos para ocuparem pouco espaço quando estão na área

onde ocorre a usinagem devido à existência do cabeçote motriz da furadeira a

imagem do seu catálogo pode ser conferida a seguir:

FIGURA 5.13 - Cilindro compacto ADN.

Modelo: ADN;

Curso: 200 mm;

Diâmetro de êmbolo: 32 mm;

Fabricante: Festo;

Código do produto: 536267 ADN 32 200 A PPS A.

b) Cilindro C

Responsável por enviar a peça para a área de usinagem juntamente com os

componentes que estão apoiados sobre as guias lineares, também tem

objetivo de retonar o conjunto após a furação para retirada e reposição de

nova peça, processo realizado manualmente pelo operador. A figura a seguir

retirada do catalogo do fabricante ilustra as características desse atuador.

124

FIGURA 5.14 - Cilindro DNC.

Modelo: DNC;

Curso: 400 mm;

Diâmetro de êmbolo: 32 mm;

Fabricante: Festo;

Código do produto: 163329 DNC 32 400 PPV A.

5.1 VÁLVULAS E ACESSÓRIOS

Os atuadores necessitam de elementos que atuem no controle e acionamento

de suas ações, em geral essa tarefa é atribuída a um conjunto de dispositivo e

acessório que estão listados a seguir.

5.1.1 Válvulas direcionais e reguladoras de fluxo

Aplicadas na modificação do estado do cilindro, as válvulas direcionais

controlam o fluxo de ar enviado por meio da ativação dos solenoides (bobina

eletromagnética) controlados eletricamente. Devido à utilização do método para

elaboração do circuito lógico que comandas as ações do sistema, são utilizadas

exclusivamente válvulas de simples solenoide, modelo Tigre Clássica.

125

Válvulas pneumáticas de grande vazão e apropriadas para montagem em manifold. Estas válvulas de assento oferecem grande resistência ao desgaste, maior durabilidade e confiabilidade. (Festo, 2003).

FIGURA 5.15 - Representação da válvula Tigre.

As válvulas reguladoras são aplicadas no controle de fluxo em uma única

direção limitando a vazão de ar que sai durante a exaustão do cilindro,

consequentemente atuam na redução da velocidade de avanço ou de retorno

dependendo da montagem empregada, contudo tendem a reduzir a força do cilindro

em função da perda de carga que ocasionam.

FIGURA 5.16 - Representação da reguladora de vazão.

5.1.2 Conexões rápidas e tubos flexíveis

Estão incluídas nesse tópico as conexões que são utilizadas como entradas e

saídas das vias presentes nas válvulas direcionais, que controlam os fluxos de ar

comprimido entre os componentes do sistema pneumático com auxilio de tubos

flexíveis que atuam como meio de transporte ao longo da instalação.

A fim de facilitar os processos de montagem e futuras manutenções é

emprega a tecnologia de conexão do tipo Quick Star (QS) da figura a seguir que

126

atuam baseadas no princípio construtivo push-pull, uma forma rápida de conexão

que pode ser realizada inclusive sem auxilio de ferramentas.

FIGURA 5.17 - Conexão QSL-G1/8-6.

As conexões trabalham em conjunto com os tubos flexíveis de diâmetro

externo calibrado em 6 mm que são fabricados em poliuretano, material de uso

geral muito flexível e resistentes a dobras o que permitir ser utilização em ambientes

com pouco espaço físico. O modelo selecionado sob o código PUN-6x1-BL é

disponibilizado na cor azul e possui compatibilidade com as conexões rápidas QS.

5.1.3 Consumo de ar do sistema

127

FIGURA 5.18 - Software Air Consumption 1.6.0.

5.2 LISTA DE COMPONENTES

5.3 CUSTOS DOS COMPONENTES

5.4 TESTES E VALIDAÇÃO DO PROJETO

Cada módulo apresenta características próprias que descrevem seu

funcionamento assim com a interação com o usuário ao longo do funcionamento,

claro que essas características funcionais estão ligas diretamente a forma como o

sistema se comporta e por isso necessitam de atenção especial durante sua

elaboração.

Antes a construção física de produto é conveniente utilizar os recursos

disponíveis para tentar prever o comportamento dos arranjos que estão presentes a

fim de garantir um bom funcionamento, diminuição dos recursos envolvidos e

minimização de possíveis imprevistos.

No aspecto eletropneumático, a instituição disponibiliza o software FluidSim

apresentado na figura a seguir, que permite a construção de circuitos pneumáticos

com a possibilidade de se inserir válvulas, atuadores, blocos lógicos e com a

vantagem de poder simular o funcionamento dos circuitos desenhados. Com ele é

possível realizar uma análise do circuito em modo totalmente virtual antes de

qualquer teste prático.

128

FIGURA 5.19 - Software FluidSim 3.6.

Durante o processo de simulação o software indica por meio da movimentação

dos cilindros de modificação da posição de comutação das válvulas o acionamento da

parte pneumática do circuito, que é precedida das mudanças que ocorrem nos

contatos elétricos que ao fecharem o circuito de alimentação tornam as linhas

vermelhas para destacar a energização de cada parte da simulação.

5.4.1 Acionamento e simulação: módulo furadeiras

A simulação que rege o funcionamento do circuito aplicado na furadeira

múltipla, mostrada na figura a seguir, é composta por um bloco superior que

agrupas as bobinas dos relés, contatos dos relés, chaves de fim de curso e botões de

acionamento e pelo bloco inferior onde se encontra os cilindros e válvulas 5/2 vias de

simples solenoide.

129

FIGURA 5.20 - Cadeia estacionária, módulo furadeiras.

Na simulação o botão representado pela chave de acionamento manual com

retenção SO é corresponde ao acionamento geral da etapa e dos demais pontos de

trabalho da linha, sendo uma das condições inicias que permite a partida do sistema

que também depende do acionamento de S1, um botão de impulso (que não possui

130

retenção) que é acionado pelo operador para baixar e posicionar a peça sobre o

miolo guia.

As condições que completam o acionamento da bobina K1, que caracteriza o

passo de mesmo número são o acionamento do fim de curso A1 do cilindro A e o

contado normalmente fechado de relé K6, que corresponde ao último passo do

sistema. Quando completado o acionamento do passo K1 ocorre à habilitação do

passo seguinte que é realizado quando as condições de fechamento do fim de curso

A0 e de acionamento do botão S2 são satisfeitas.

O botão S2 citado anteriormente é comandado pelo operador no momento em

que tem a peça devidamente posicionada e travada sobre o miolo guia e pode ser

enviada para baixo de cabeçote da furadeira múltipla. O acionamento dos botões não

alimenta diretamente as eletroválvulas, na verdade os contatos dos relés que são

energizados é que realiza a ligação do solenoide presente nas válvulas a linha de

energia, etapa localizada na extremidade direita do bloco superior.

Ao final de todos os passos o sistema retorna a sua posição inicial e aguarda

novamente o comando do operado para recomeçar o ciclo.

5.4.2 Validação do projeto eletropneumático em bancada

Diferentemente dos demais projetos integradores desenvolvidos no curso de

Mecatrônica Industrial, neste módulo em especial, não são construídos protótipos.

Para validação do projeto, uma das tarefas mais importantes é a simulação em

bancada de toda lógica, envolvendo a tecnologia pneumática, que foi desenvolvida

na etapa do projeto preliminar.

Com o objetivo de assegurar que todas as temáticas abordadas no semestre

sejam aplicadas no projeto, optou-se pela utilização da tecnologia eletropneumática

para o acionamento dos circuitos. A seguir serão apresentados os componentes

utilizados na simulação, bem como as estratégias utilizadas para evitar erros ao

longo do processo.

As bancadas utilizadas para a montagem dos circuitos são disponibilizadas

pela instituição, elas são desenvolvidas pela FESTO que ao longo de muitos anos é

uma importante fabricante de equipamentos para fins didáticos, com o objetivo de

131

treinar profissionais e estudantes nas áreas de hidráulica, pneumática e

eletropneumática. Estruturalmente as bancadas são constituídas de painéis de

alumínio com rasgos equidistantes a 50 mm, com o objetivo de garantir a rápida

fixação dos componentes, além disso, esses painéis são de tampo duplo, o que

permite a montagem de circuitos tanto na parte frontal quanto na traseira da

bancada. Na parte superior há um bastidor que visa abrigar os componentes

eletroeletrônicos de acionamentos.

FOTO DA BANCADA

FIGURA 5.21 - Bancada de testes.

Os componentes eletroeletrônicos de comando são um conjunto formado pela

placa de botões de comando elétrico, distribuidor elétrico, botão de emergência

entre outros. Cada bloco possui três reles, sendo que cada relé dispõem de dois

contatos normalmente fechados (NF) e outros dois normalmente abertos (NA). A

placa de botões na figura a seguir, com comando elétrico apresenta dois botões de

impulso (com dois contatos Na e dois NF), e um com trava que também é dotado de

dois contatos Na e dois NF.

FOTO PLACA DE BOTÕES

FIGURA 5.22 - Placa de botões.

Seguindo a apresentação dos componentes eletroeletrônicos de comando, o

próximo consiste no distribuidor elétrico, que é formando por seis bornes de

distribuição positiva e seis de negativa, além de contar com um sinalizador sonoro e

indicadores luminosos. Já o botão de emergência, estruturalmente consiste em um

botão do tipo cogumelo com trava com um contato normalmente aberto e outro

normalmente fechado. Esses componentes podem ser observados na figura abaixo:

FOTO BLOCOS DE DISTRIBUIÇÃO E BOT. EMERGÊNCIA

FIGURA 5.23 - Blocos de distribuição e botão de emergência.

132

Conhecidos os componentes eletroeletrônicos de comando, a próxima etapa

consiste na apresentação dos componentes que formam o circuito, são eles: cilindros

de dupla ação, eletro válvulas direcionais 5/2 vias simples solenoide, chave de fim de

curso, reguladora de fluxo, mangueiras de alimentação e por último os cabos do tipo

banana-banana.

Os cilindros de dupla ação são assim caracterizados por ter avanço e retorno

pneumáticos, neste projeto que utiliza a tecnologia eletropneumática, eles são

comandados por eletroválvulas direcionais 5/2 vias simples solenóide. Esses

dispositivos recebem esta nomenclatura, pois apresentam cinco vias de trabalho e

duas de comando, sendo acionadas quando o solenoide presente em sua composição

é energizado por uma tensão de 24 V. As chaves de fim são dispositivos acionados

mecanicamente, tendo retorno por mola.

O ar comprimido por sua vez, é conduzido para os cilindros e válvulas através

mangueiras flexíveis, fabricadas em poliuretano, de diâmetro interno de 2,6 mm e

externo de 4,0 mm. Já as conexões elétricas são feitas por cabos de

aproximadamente 4,0 mm de diâmetro (incluindo isolamento), com conectores do

tipo banana.

Para finalizar, a simulação dispõe de alguns passos importantes para que o

resultado seja o melhor possível com a mínima ocorrência de erros. Primeiramente

são colocados os componentes do circuito na bancada, sempre buscando a melhor

disposição dos mesmos no espaço, para facilitar a colocação dos cabos e

mangueiras. A cada passo do circuito elétrico montado, deve-se testar o

acionamento dos relés, em seguida é feito o acionamento manual dos fins de cursos.

Não tendo erros ao longo da execução destes passos, são conectadas as

eletroválvulas e por último é feito o teste completo do circuito com a presença de ar

comprimido.

5.5 CONCLUSÕES A RESPEITO DA CONCEPÇÃO IDEAL

Desde a fase do projeto conceitual, onde foi desenvolvida a concepção do

produto, a equipe de projeto vem trabalhando com duas frentes de desenvolvimento,

no que diz respeito principalmente à etapa de usinagem das peças na entrada da

133

linha. Visando propor à empresa uma concepção com forte caráter automatizado,

foram pesquisadas opções para este fim, e optou-se pela utilização de um centro de

usinagem que reunisse todas as etapas envolvidas no processo.

Baseado então em um modelo hipotético de um CNC, foi possível otimizar o

processo de tal forma que a intervenção manual fosse quase que nula. Neste modelo

idealizado pela equipe, o magazine de ferramentas do CNC se movimentava

realizando os processos de furação, rosqueamento, enquanto a mesa que fixava as

peça ao longo do processo permanecia estática. Assim foi possível desenvolver um

conjunto de mecanismos, partindo da utilização de esteiras e cilindros pneumáticos,

que proporcionassem a entrada, posicionamento e retirada das peças.

Em uma das reuniões com os clientes para a apresentação do andamento do

projeto, foi informada ao grupo a compra de um CNC. Trata-se do modelo DT-1

(figura a seguir), da empresa Hass, um centro de furação e roscagem compacto e de

alta velocidade de operação. Foram, então, solicitadas informações sobre a máquina

para a continuidade do projeto. Ao recebê-las, a equipe deparou-se com uma

máquina cujo principio de funcionamento diferente daquele que se havia idealizado,

e por consequência muitos dos mecanismos desenvolvidos para o antigo modelo de

projeto não se adaptaram a este. O principal fator de diferenças é que a máquina

opera com a movimentação da mesa ao longo do processo de usinagem, o que

tornaria difícil, por exemplo, a colocação de uma esteira em seu interior, como se

havia projetado.

134

FIGURA 5.24 - Centro de usinagem Hass.

Visando encontrar uma nova solução para que o processo seja automatizado,

e principalmente buscando mecanismos que reduzam a interferência dos operadores,

a equipe de projeto encontrou equipamentos da empresa Minaco destinados a atuar

como um sistema de alimentação de peças para máquinas como centros de

usinagem. Analisando-se estes equipamentos, encontrou-se um que é destinado

especificamente para o DT-1 da Hass.

Combinado a grande eficiência do DT-1 , o ADT-1SD apersentado na figura a

seguir, proporciona maior produtividade com alta velocidade. Segundo o fabricante,

são levados aproximadamente 6,5 segundos para a troca das plataformas onde são

relizados os processos de usinagem. Nessas plataformas poderão ser colocadas

morças para fixar os disco enquanto são usinados. Após a usinagem, o disco pronto

deve ser levado para o posto seguinte da linha de produção. Para isso pode ser

colocada, por exemplo, uma esteira automática posicionada entre a saída do

alimentador de peças e a entrada posterior da linha.

135

FIGURA 5.25 - ADT-1SD.

REFERÊNCIAS

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137

INMETRO. Regulamentos Técnicos Metrológicos e de Avaliação da Conformidade. Disponível em: <http://www.inmetro.gov.br/legislacao/>. Acesso em: 06/08/2011. KONE INDUSTRIA DE MÁQUINAS LTDA. Catálogos. Disponível em: <http://www.kone.com.br/novo/furadeiras_de_bancada.php> Acesso em: 11/08/11. MECATRÔNICA ATUAL. Automação industrial e robótica. Disponível em: <http://www.mecatronicaatual.com.br/secoes/leitura/569>. Acesso em 11/08/11. MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. Normas Regulamentadoras. Agosto de 2011. Disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislação>. Acesso em: 08/08/2011. NSK BRASIL LTDA. Guias Lineares de Esferas Recirculantes / Guias Lineares Série LH. Disponível em: <http://www.nsk.com.br/5_1_2_GuiaSerieLH.asp>. Acesso em: 02/11/2011. SIMPLES SOLUÇÕES. Tradução Livre da ABNT NBR ISO 9001:2008 – uso exclusivo em treinamento. Disponível em: <www.simplessolucoes.com.br>. Acesso em: 08/08/2011. HOW STUFF WORKS. Sistema de frenagem por ABS. Disponível em: <

http://carros.hsw.uol.com.br/freios-abs.htm>. Acesso em: 08/08/2011.

HOW STUFF WORKS. Sistema de frenagem por disco de freio. Disponível em: < http://carros.hsw.uol.com.br/freios-a-disco.htm>. Acesso em: 08/08/2011.

APÊNDICES

APÊNDICE A – CASA DA QUALIDADE – QFD

APÊNDICE B – IMAGENS DA CONCEPÇÃO ADOTADA

141

APÊNDICE C – DIAGRAMA FUNCIONAL COMPLETO

143

ANEXOS

ANEXO A – DIMENSÕES DOS DISCOS E TAMBORES

ANEXO B – LAYOUT DIMENSIONAL DAS EMBALAGENS

ANEXO C – DIMENSIONAL DA LINHA

ANEXO D – TABELA DE AVANÇOS, CATÁLOGO DORMER.

159

ANEXO E – ESPECIFICAÇÕES DOS COMPONENTES PNEUMÁTICOS.

161

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166

Documents

PIV