Sistemas de manufatura avançados: características, exemplos - Ciência - 2023

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o sistemas de manufatura avançados referem-se à geração e utilização de conhecimento e tecnologia inovadora para a criação ou aprimoramento de produtos, processos, serviços e componentes de alto valor agregado e grande potencial de impacto no mercado.

São um conjunto de tecnologias com alto nível de eficiência, que permitem grande flexibilidade de atividades relacionadas ao planejamento, projeto, execução e controle de operações. Destinam-se a aprimorar materiais, sistemas, meios e processos, abrangendo todas as etapas da produção.

No mundo competitivo e exigente de hoje, as empresas precisam fabricar produtos que excedam as expectativas dos clientes em qualidade, serviço e custo.

Consequentemente, eles precisam ser cada vez mais eficientes para permanecer no mercado global. Portanto, devem aproveitar ao máximo os conhecimentos e tecnologias de ponta, substituindo a manufatura tradicional.

O mais importante para as empresas é manter um alto nível de competitividade. Para isso devem levar em consideração diversos fatores, tais como: redução de custos, aumento de produtividade, melhoria da qualidade do produto, flexibilidade, entre outros elementos.

Caracteristicas

Interação homem-máquina e máquina-máquina

Os modelos de manufatura têm evoluído de processos de automação especializados, com robotização isolada, para outros com processos mais complexos e autônomos, abrangendo assim toda a cadeia de valor dos produtos, com robotização conectada e com novos protocolos de interação entre pessoas e máquinas, e entre máquinas e máquinas.

Assim, estes sistemas surgem da evolução e união entre diferentes tecnologias operativas, ligadas ao automatismo dos processos industriais e às novas plataformas informáticas, como a Internet das coisas, a nova geração de redes, a informática no nuvem, sistemas de inteligência artificial e análise de big data.

Uso de tecnologias

Essas tecnologias fazem uso extensivo de computadores, bem como tecnologias de alta precisão e da informação, tudo integrado em uma força de trabalho de alto desempenho.

É um sistema de manufatura capaz de produzir um mix heterogêneo de produtos, em baixos ou altos volumes, com a mesma eficiência da produção em série e com a mesma flexibilidade de manufatura sob encomenda, para responder rapidamente para a demanda do cliente.

Eles têm se desenvolvido sob a estrutura altamente competitiva da Internet. Seu uso tem sido liderado por empresas internacionais especializadas na indústria de informática, indústria automotiva e automação industrial.

O desenvolvimento desses sistemas tem se limitado a países com uma visão geopolítica de novas plataformas tecnológicas, um sofisticado ecossistema digital e industrial e fortes parcerias entre os setores público e privado.

Vantagem

A implementação destes sistemas oferece múltiplas vantagens nas diferentes áreas de uma empresa. Entre as principais vantagens temos:

Projeto

Eles reduzem o tempo para conceituar e projetar o produto.
Eles otimizam a qualidade do design.

Produção

Eles melhoram a utilização e organização da planta.
Eles aumentam a capacidade da planta.
Eles reduzem o custo de fabricação.
Eles reduzem os tempos de configuração da máquina.
Eles aumentam a confiabilidade dos sistemas tecnológicos e do produto fabricado.
Eles aumentam a qualidade do produto.
Eles reduzem o tamanho do lote de produção.
Eles diminuem o número de máquinas-ferramentas.
Eles tornam a produção por volume mais flexível.
Eles reduzem o desperdício.

Recursos humanos

Eles reduzem o custo do trabalho.
Facilitam a organização, melhorando os fluxos de comunicação.
Aumente a produtividade do operador.

Comercial - marketing

Eles oferecem respostas rápidas às necessidades do cliente.
Posicionamento rápido no mercado.
Eles reduzem os tempos de entrega.
Eles aumentam as vendas e a cobertura de mercado.

materiais

Eles reduzem os níveis de estoque e a variedade de componentes.
Eles reduzem o manuseio de materiais.

Desvantagens

É necessária muita preparação industrial e técnica para implementar um sistema de fabricação avançado, como:

Você deve ter as instalações para implementação.
Contrate pessoal treinado para seu uso.
Atingir um compromisso gerencial (entre outras variáveis) com a referida tecnologia.
O equipamento e a tecnologia são extremamente caros, embora no final rendam lucros para a empresa.

Entre os principais entraves à sua expansão estão:

A incerteza sobre como essas tecnologias irão evoluir.
Acesso exclusivo a essas tecnologias apenas para grandes empresas com processos de produção padronizados.
A falta de pessoal com as competências fundamentais necessárias (por exemplo, análise de big data) e recursos humanos qualificados e especializados.
A dificuldade de chegar a acordo sobre padrões de interoperabilidade.

Espera-se que, a curto e médio prazo, as novas tecnologias desloquem empregos pouco qualificados, exigindo recursos humanos com novas competências para serem capazes de administrar e gerenciar esses sistemas, de modo que o efeito sobre o emprego será negativo nos setores tradicionais. .

Exemplos em empresas

Os sistemas de manufatura avançados descritos abaixo são os que atualmente são mais usados por diferentes empresas em todo o mundo.

cafajeste

O Computer Aided Design (CAD) usa um computador para melhorar a fabricação, o desenvolvimento e o design de produtos e para simular a operação de um produto antes de sua fabricação.

CAM

Na Manufatura Assistida por Computador (CAM), o computador é quem irá controlar diretamente a equipe de manufatura, ao invés dos operadores humanos.

Isso elimina o erro humano e reduz o custo do trabalho. Eles fornecem precisão constante e uso ideal do equipamento.

ERP

O Planejamento de Recursos para a Empresa (ERP) integra todas as informações e processos informáticos de uma organização. Um exemplo conhecido de sistema ERP é SAP R3.

CNC

O Controle Numérico Computadorizado (CNC) permite produzir padrões de qualidade mais precisos, implementando esquemas de produção flexíveis, mas sem sacrificar a produtividade. As condições de produção necessárias para cada produto são definidas no computador.

Os sistemas visuais são equipamentos com sensores ópticos capazes de reconhecer imagens. Eles são usados para a detecção de defeitos de fabricação, para a seleção e classificação automática de objetos e para verificar especificações de embalagens.

Os sistemas de medição de alta precisão reduzem as tolerâncias das especificações do projeto, resultando em itens mais duradouros e com design robusto.

FMS

Sistemas Flexíveis de Fabricação (FMS), nos quais existe flexibilidade suficiente para reagir em caso de mudanças planejadas ou imprevistas.

Eles combinam automação, design modular e manufatura celular para produzir em massa uma ampla variedade de designs em um único produto.

Principais setores e empresas com manufatura avançada

Essas empresas são líderes mundiais em seus respectivos setores, graças ao uso desses sistemas.

Indústria automotiva: Toyota, Ford, Chrysler, G.M., Volkswagen, Honda.
Peças e equipamentos automotivos: Robert Bosch, Denso, China South, Hyundai.
Aeronáutica: Boeing, Airbus, China Aerospaces, United Technologies.
Equipamento e componentes elétricos: General Electric, Siemens, ABB, Honeywell.
Indústria eletrônica: Samsung, LG, Sharp, China Electronic.
Máquinas e ferramentas: Deere, Caterpillar, Atlas Copco.
Maquinário, automação e robótica: Siemens, Panasonic, Hanwha.
Equipamentos de hardware: Apple, Samsung, HP, Cisco.
Indústria de semicondutores: INTEL, Samsung, Qualcomm, Toshiba.

Referências

Wikipedia, a enciclopédia livre (2018). Fabricação avançada. Retirado de: en.wikipedia.org
Miguel Nava (2014). SISTEMA AVANÇADO DE MANUFATURA. Retirado de: prezi.com.
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