(*) Patrick de Vos
(23/06/2019) – Desde antes da Revolução Industrial até os dias atuais, os fabricantes compartilham metas em comum: produzir um determinado número de peças em um certo período por um determinado custo. Os processos de manufatura evoluíram, da produção manual de um item individual até as linhas de produção em massa e o número cada vez maior de peças idênticas fabricadas, num cenário conhecido como de alto volume e baixo mix de produtos (high-volume/low product mix – HVLM).
Mais recentemente, a tecnologia digital de programação, controles de ferramentas de maquinário e sistemas de manejo da peça de trabalho têm facilitado um ambiente de fabricação denominado Indústria 4.0, que possibilita a manufatura econômica de uma grande diversidade de peças em lotes pequenos, a chamada produção de alto mix e baixo volume (high-mix/low-volume – HMLV).
Na era da Indústria 4.0, está na moda destacar as mais novas técnicas de produção e tecnologias de digitalização. No entanto, a produtividade máxima e a economia ainda são baseadas em um fundamento de excelência operacional.
No ambiente econômico atual, os fabricantes geralmente consideram a velocidade como um indicador chave de excelência operacional. Um desenho entra em uma fábrica e, consequentemente, uma peça concluída deixa a fábrica; os fabricantes querem que o tempo entre os dois eventos seja o mais curto possível.
Os esforços de aumentar a velocidade geralmente se concentram em estratégias como a Lean Manufacturing ou Seis Sigma. Porém, em geral, essas estratégias estão relacionadas à produção HVLM e nem sempre são eficazes quando aplicadas em cenários HMLV. Um importante contribuidor para a saída HMLV simplificada é a abordagem da Tecnologia de Grupo (TG), em que a classificação e a codificação de peças em famílias usináveis permitem que uma fábrica atinja o mais alto nível de excelência operacional.
TECNOLOGIA DE GRUPO – TG é uma estratégia organizacional de produção em que peças com certas semelhanças, como geometria, material, processo de fabricação ou padrões de qualidade, são classificadas em grupos ou famílias e fabricadas com base em um método comum de produção. As operações são planejadas para a família de peças, não para peças individuais – muitas vezes, quando a produção é organizada para lidar com famílias de peças, o arranjo é descrito como fabricação celular.
A fabricação celular ganhou destaque na década de 1980, praticamente quando começou a era da produção HMLV. Os fabricantes reconheceram que os tamanhos de lotes estavam ficando menores enquanto a variedade de peças e novos materiais das peças estavam crescendo. As fábricas foram confrontadas com uma alta diversidade de peças diferentes, produzidas em lotes comparativamente pequenos. O tempo gasto no preparo para a produção aumentou exponencialmente e os fabricantes procuraram controlar isso.
A criação de famílias de peças na TG é baseada na codificação e classificação das peças. É atribuído um código de letras ou números ou combinações deles a cada peça, e cada letra ou número individual representa uma certa característica da peça ou uma técnica de produção que é necessária para produzir a peça. Na Figura 1, o 6º dígito no código da peça representa as dimensões da peça, o 7º dígito a matéria prima, o 8º dígito o formato original do material da peça e o 9º dígito o nível de qualidade exigido. Os dígitos 3 a 5 descrevem as operações necessárias para usinar a peça.
Os códigos de peça são usados para planejar a produção e fazer cotações de preço consultando uma peça imaginária ou inexistente, denominada uma peça complexa, como mostrado na segunda linha da Figura 2. Neste caso, “complexa” não significa difícil; ela descreve uma peça genérica que ilustra todas as características que uma empresa pode criar, como furos de alta e baixa precisão, alojamentos profundos e rasos, características com fresas laterais etc. As peças na primeira linha da figura representam peças que podem ser produzidas com operações selecionadas entre aquelas descritas na peça complexa na segunda linha. A soma dos custos de produção das características exigidas gera um custo total representativo e simplifica a estimativa de preços. Não é necessário analisar os custos peça por peça individualmente.
Planejadores de produção e orçamentistas trabalham com o desenho de uma peça e desenvolvem a cotação de preço combinando as características da peça com aquelas presentes na peça complexa e também determinam outros elementos de produção, como a ferramenta de usinagem requerida, se o líquido de refrigeração será necessário etc. Além disso, a execução da técnica de TG com a ajuda de um sofisticado sistema CAM reduz ainda mais os requisitos de tempo de engenharia pré-usinagem. Os benefícios adicionais incluem melhor comunicação entre os departamentos de uma fábrica, uma vez que todos trabalham com base em um mesmo modelo de peça complexa.
A abordagem de TG inicialmente foi baseada na experiência que o pessoal desenvolvendo-la entrevistou os engenheiros de processo, programadores e planejadores para reunir informações sobre o custo de várias operações de produção. Embora o desenvolvimento tenha ocorrido na década de 1980, a compilação de experiências individuais e dados e a organização dessas informações em um sistema eram um processo que se assemelha às iniciativas atuais em inteligência artificial.
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