VIABILIDADE DE ADAPTAÇÃO DE UM CNC PARA TROCA AUTOMÁTICA DE FERRAMENTA

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Algumas desvantagens e problemas da troca manual de ferramentas observadas:

* Aumento do tempo de fabricação das peças;

* Aumento do tempo homem-máquina;

* Risco de o operador montar a ferramenta errada e causar uma colisão;

* Risco de a ferramenta cair no momento da desmontagem, podendo danificá-la;

* Referenciamento do “zero” da ferramenta no eixo Z em relação à peça depende da habilidade do operador, sem garantia de precisão;

* Um ajuste errado no referenciamento pode causar erros subsequentes, podendo até “matar” a peça.

Para a medição dos tempos utilizados em cada operação durante a troca de ferramenta, foi utilizado um cronômetro digital marca Casio, Fig. 5, sendo cada operação medida uma a uma sempre zerando o cronômetro.

Abaixo é apresentada a Tab. 1, usada para coleta destas medições, a duração de cada operação foi medida em segundos. Na Tab. 2 está a descrição das operações.

Tabela 1 – Tempo medido de cada operação

Operação Duração (seg) A 12 B 45 C 28 D 55 E 05 F 05 G 20 H 10

Tabela 2 – Legenda

Legenda Operação Descrição da operação A Posicionamento manual do spindle de forma que fique ao alcance do operador B Seleção e montagem da pinça de acordo com o tamanho do diâmetro da base da ferramenta C Montagem da ferramenta no spindle D Referenciamento manual do "zero" da ferramenta no eixo Z em relação a peça E Posicionar manualmente o spindle em uma posição segura F Iniciar/reiniciar o programa de usinagem G Desmontagem de ferramenta do spindle H Desmontagem da pinça

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 O setup e a Troca Rápida de Ferramentas (TRF)

Segundo KANNENBERG [3], setup é o intervalo de tempo entre a produção da última peça com qualidade do lote anterior até a saída da primeira peça boa do próximo lote. Para MCINTOSH [4], deve-se levar em consideração a presença de outro fator, o run-up, que envolve uma série de ajustes menores e verificações que serão levados a cabo durante a produção, até que se chegue a um nível de qualidade aceitável e a velocidade do output alcance um nível satisfatório. Já FOGLIATTO & FAGUNDES [2] mencionam que apesar de significativo, o run-up não é claramente identificado, fazendo com que não seja percebido durante o tempo de operação e alvo de melhorias.

Ao longo de sua trajetória, SHINGO [6] percebeu, inicialmente em processos de matrizaria, que as operações de setup poderiam ser divididas em dois tipos diferentes, setup interno, que são atividades que podem ser realizadas somente quando a máquina estiver parada, e setup externo, que são as operações que podem ser realizadas com a máquina em funcionamento, este corresponde ao principal fator que deve ser desenvolvido nas preparações de equipamento, pois não implica em perda de tempo de produção. Pensando nisto, SHINGO [6] percebeu que poderia converter setup interno em externo, mapeando as atividades e convertendo as que eram desnecessariamente executadas no setup interno. Segundo SHINGO [6], o conceito de Troca Rápida de Ferramenta pode ser definido como a mínima quantidade de tempo necessário para mudar de um tipo de atividade a outro, considerando a última peça em conformidade, fabricada em um lote anterior, até a primeira peça em conformidade, produzida no lote seguinte.

2.2 Benefícios e dificuldades associados ao conceito de TRF

SATOLO [5] fez um estudo a fim de levantar os principais aspectos citados na literatura (artigos e periódicos nacionais publicados entre os anos de 2003 a 2008) como benefícios provenientes da aplicação do conceito de TRF, levando em consideração a aplicação da TRF em ambientes fabris. Desses artigos, SATOLO [5] destacou os 16 principais benefícios, sendo o primeiro o mais citado e o último o menos citado, são eles:

1. Rápida resposta às variações de mercado (maior flexibilidade);

2. Possibilidade de produção em pequenos lotes;

3. Redução de custos;

4. Diminuição do lead time (período entre o início de uma atividade e o seu término);

5. Aumento de produtividade;

6. Redução de níveis de estoque;

7. Eliminação de gargalos;

8. Melhoria de qualidade;

9. Redução do tempo de espera de produtos para processamento;

10. Possibilidade de aumento do mix de fabricação;

11. Redução de esforços do operador;

12. Redução dos defeitos e retrabalhos provenientes de preparação malfeita;

13. Aumento da taxa de giro de estoque;

14. Mudança na cultura organizacional;

15. Melhor utilização de área fabril;

16. Redução de lotes em processo.

Ainda neste estudo, SATOLO [5] cita às dificuldades mencionadas nestas literaturas, que apontam que a TRF pode enfrentar barreiras em sua implantação, principalmente quando a hostilidade e o sentimento de trabalho desperdiçado por parte dos funcionários, que resultam, dessa maneira, em maiores restrições na mudança de cultura organizacional. São mencionados também outros aspectos, como a não criação de um cronograma de trabalho e de averiguação dos últimos resultados bem como o não incentivo por parte da alta administração.

2.3 O aspecto econômico

A TRF possibilita uma redução, de forma econômica, do tamanho do lote de fabricação necessário à determinada produção, uma vez que diminui os custos de preparação da ordem de fabricação,