Processos de produção industrial: características, tipos, exemplo - Ciência - 2023

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o processos de produção industrial são os procedimentos ou atividades que incluem etapas físicas, químicas, mecânicas ou elétricas, necessárias para a fabricação de um produto ou bens diversos, que geralmente são realizados em grande escala.

São componentes essenciais da indústria pesada, em que as matérias-primas são transformadas em produtos de uso específico e com propriedades físicas e químicas exclusivas, por meio de uma série de processos.

Todo processo de produção industrial é composto por uma série de processos e unidades de produção heterogêneas. Cada um deles tem sua própria estrutura e estão intimamente relacionados.

A execução ordenada e dinâmica de todos os processos requer que haja uma atividade de movimento idêntica para cada mecanismo de cada unidade de produção por um período de tempo bastante longo.

Devido às diferenças nas funções físicas e químicas de cada unidade de produção, as relações entre os diferentes processos são extremamente complexas e são afetadas pelo ambiente externo.

Portanto, a operação dinâmica de um processo de produção industrial é um problema complexo e imprevisível e é difícil encontrar suas regras de funcionamento.

Importância

Os processos de produção industrial são responsáveis pela fabricação de produtos destinados ao uso industrial, a partir de matérias-primas. O resultado disso é o que tornou a manufatura produtiva possível na maioria das outras indústrias.

Eles são responsáveis pela produção de uma grande variedade de máquinas diferentes, de grandes itens industriais a simples máquinas domésticas, bem como outros produtos industriais como ferragens, papel e outros materiais de embalagem, vidro e outros acessórios.

No entanto, apesar da ampla gama de produtos, todos eles têm uma função comum: eliminar ou reduzir a quantidade de gasto de energia humana ou a mão de obra necessária para concluir um trabalho.

Independentemente do tipo de maquinário usado, esses processos são cruciais para a produção de muitos dos bens e serviços vitais para qualquer economia de maneira oportuna e lucrativa.

Caracteristicas

Entre as características produtivas dos processos industriais está o “fluxo de massa”, que consiste no processamento de diversas matérias-primas, na logística, no processamento por transferência de calor e nos efeitos físicos e químicos gerados pelos processos industriais.

Entre as indústrias que utilizam processos de produção estão química, metalúrgica, petroquímica, materiais de construção, fabricação de papel, alimentícia, médica, etc.

Especificamente, essas indústrias com processos produtivos geralmente possuem as seguintes características:

- As matérias-primas utilizadas provêm principalmente da natureza.

- Os produtos manufaturados são utilizados principalmente como matéria-prima em outros processos. Portanto, muitas categorias da indústria de processo têm características da indústria de matérias-primas.

No entanto, alguns produtos de certas indústrias de processo de produção também podem ser usados diretamente para consumo.

- Os processos de produção são principalmente contínuos, ou quase contínuos, embora alguns deles sejam em lotes.

- As matérias-primas são transformadas em produtos ou subprodutos por meio de transformações físico-químicas na forma de fluxo de massa e energia.

- Os processos de produção são freqüentemente acompanhados por várias emissões.

Sistema de engenharia

Os processos de produção industrial são um sistema de engenharia com multifatores, multiescala e multinível, integrado ao controle do fluxo de massa, do fluxo de energia e do fluxo de informações.

Por exemplo, o processo de fabricação do aço é um sistema de controle de operação, que consiste em transformar o estado do material e o controle de suas propriedades, juntamente com o controle do fluxo de massa e dos parâmetros do processo de fluxo de massa, como temperatura, tempo e espaço.

O processo de produção industrial inclui também o armazenamento, transporte e pré-tratamento de matérias-primas e energia, os processos de reação e o processamento dos produtos gerados por essa reação.

Envolve também os materiais auxiliares e o sistema de fornecimento de energia conectado aos processos de reação, que são aqueles que desempenham a função de processos industriais. Estes também podem ser geralmente entendidos como:

- Seleção, armazenamento e transporte de materiais e energia.

- Seleção e design de produtos.

- Desenho e inovação da estrutura do processo.

- Controle, uso e tratamento de emissões e subprodutos.

- Tratamento e eliminação de substâncias tóxicas e nocivas.

- Eliminação ou recuperação de produtos usados.

Tipos

Processo repetitivo

Envolve a criação de linhas de montagem dedicadas, produzindo apenas um item ao longo de cada dia e mesmo em diferentes épocas do ano.

É relativamente fácil ajustar a produção para cima ou para baixo com base nas mudanças na demanda do cliente, pois pouca ou nenhuma mudança no equipamento ou pessoal é necessária. Por esse motivo, ele está maduro para certos tipos de automação.

Vários setores usam processos repetitivos, como eletrônicos, embalagens e peças automotivas.

Processo discreto

Isso significa que uma unidade de produção pode alternar entre vários tipos de produtos no decorrer de um dia. Mudanças de equipamento podem ser necessárias com freqüência.

A indústria automotiva se dedica à fabricação discreta. O mesmo se aplica aos fabricantes de smartphones e outras empresas especializadas em eletrônicos.

Processo de fabricação

Este processo não é tão estruturado quanto o processo repetitivo ou discreto. Embora esses caras tenham linhas de produção, uma oficina é mais uma área geral. Várias pessoas ao mesmo tempo podem compartilhar o workshop, ou apenas algumas podem usá-lo no decorrer do dia.

As lojas geralmente produzem apenas uma unidade de um único produto ou pequenas variações de um. Podem ser eletrônicos simples, roupas personalizadas, móveis personalizados ou algo semelhante.

Processo contínuo

É a mesma ideia geral do processo repetitivo, exceto que o material é um líquido ou um gás, ou mesmo um pó.

Uma cooperativa que vende doces caseiros provavelmente funciona como uma oficina. Por outro lado, uma empresa que comercializa geleia em larga escala utiliza máquinas especializadas para processos contínuos, geralmente 24 horas por dia.

Processo descontínuo

É diferente do processo repetitivo porque, em vez de produzir um produto do início ao fim, um grupo de produtos idênticos é "gerenciado" passo a passo. É como assar quatro pães juntos, em vez de apenas um.

Um lote pode ser de 200 pães. Após esses 200, os trabalhadores puderam terminar e limpar a máquina. Se estiver operando de acordo com um processo discreto, os scones podem ser recalibrados.

Estágios

Planejamento inicial

Planos de produtos do cliente e especificações de qualidade são recebidos. É feita uma proposta para o método de fabricação e programa geral. Com base nessas informações, é feita uma estimativa do custo.

Depois de fazer isso e resolver quaisquer outros problemas, a possibilidade de fabricar o produto proposto em escala comercial é considerada.

Desenvolvimento de produto

Depois de estabelecer a viabilidade do projeto, as especificações do produto são determinadas com mais detalhes, trabalhando no projeto e fabricação das matrizes, bem como na seleção e obtenção das máquinas e ferramentas de processamento necessárias, etc.

Protótipo e avaliação do produto

Com base nas especificações do produto e planos de fabricação determinados na fase de desenvolvimento do produto, um protótipo é criado. Em seguida, eles trabalham com o cliente para estabelecer se o produto atende aos padrões de qualidade exigidos.

Este processo de desenvolvimento de produto, prototipagem e avaliação do produto é repetido até que o protótipo atinja o padrão de qualidade exigido.

Planejamento de produção do protótipo comercial

Para construir uma linha de produção capaz de fabricar com eficiência um produto de alta qualidade, é realizada uma simulação utilizando o sistema CAD-CAM, que apoia o desenho do processo produtivo principal, para propor um desenho de fabricação adequado .

Produção e avaliação do protótipo comercial

Com base no projeto de manufatura e no projeto proposto na fase de planejamento da produção do protótipo comercial, uma linha de manufatura é construída e um protótipo comercial é produzido.

Em seguida, trabalhamos com o cliente para estabelecer se o produto atende aos padrões de qualidade exigidos. Este processo de desenvolvimento do protótipo em escala comercial, produção e avaliação do protótipo, é repetido até que o padrão de qualidade da linha de produção comercial exigido seja alcançado.

Produção comercial

Quando todos os preparativos estiverem completos, a produção comercial começa. Mesmo nesta fase, modificações e melhorias são feitas na linha. Toda a equipe colabora ativamente para fazer produtos de alta qualidade da forma mais eficiente possível.

Inspeção e entrega

Os produtos acabados são inspecionados de perto, manualmente e por máquinas, para garantir que estejam livres de defeitos. Somente aqueles que passam na inspeção são entregues ao cliente, cuidadosamente embalados para evitar contaminação ou danos.

Vantagem

Os processos de produção industrial podem ser caros para implementar e adicionar a um negócio desde o início. No entanto, eles ajudarão a economizar dinheiro no futuro.

Eles reduzem os custos operacionais porque sua capacidade de se adaptar às mudanças ajuda a prevenir produtos defeituosos, bem como desperdício de tempo e recursos.

Além disso, eles exigem menos trabalhadores para operar em comparação com outros processos de fabricação, para que as empresas possam economizar nos custos de mão de obra.

No entanto, talvez o maior benefício dos processos de produção industrial seja que eles ajudam as empresas a serem mais eficientes. Eles trabalham para manter tudo funcionando perfeitamente na maioria das situações.

Se algo mudar no processo, eles podem se adaptar e manter a produção em movimento para reduzir atrasos e gargalos. Isso ajuda a criar tempos de resposta mais rápidos e, como resultado, melhores serviços e satisfação do cliente.

Eles podem ter algumas desvantagens, mas não o suficiente para anular os benefícios. Embora caros no início, esses processos ajudarão as empresas a criar produtos melhores, ser mais eficientes e aumentar a receita com o tempo.

Desvantagens

Existem algumas desvantagens dos processos de produção industrial que as empresas devem levar em consideração. O mais importante é que sua implementação no processo produtivo pode ser complicada. Requer um planejamento extensivo, que pode envolver a criação de projetos e cronogramas detalhados.

Funcionários altamente qualificados também podem ser necessários para operar as máquinas. Os salários desses trabalhadores podem ser altos.

Além disso, como esses processos são tão complicados, um conjunto diferente de trabalhadores qualificados é necessário para a manutenção e os reparos dos diferentes equipamentos. A compensação para esses funcionários também pode ser bastante cara.

Acima de tudo, comprar ou adaptar o maquinário será bastante difícil. Dito isso, os processos de produção industrial estão disponíveis principalmente para empresas de maior porte, que possuem renda suficiente para investir e manter esses processos.

Exemplos

Processos químicos

É o uso de produtos químicos para transformar uma matéria-prima em um produto industrial. Exemplos: fabricação de alumínio e conformação de aço polimérico.

Moldagem

Se os produtos fabricados começam como líquidos, provavelmente são usados moldes.

Um tipo popular de moldagem é a fundição, que envolve aquecer o plástico até virar um líquido e depois despejá-lo em um molde.Após o resfriamento do plástico, o molde é removido e a forma desejada é obtida. Existem quatro outros tipos de moldagem:

- Moldagem por injeção: derrete o plástico para criar materiais 3D, como potes de manteiga e brinquedos.

- Moldagem por sopro: utilizada para fazer cachimbos e garrafas de leite.

- Moldagem por compressão: utilizada para produtos de grande porte, como pneus de automóveis.

- Rotomoldagem: utilizada para móveis e tambores de transporte.

Mecanização

É o uso de meios físicos para converter uma matéria-prima em um produto industrial. Seria difícil fazer produtos como peças de metal sem usar algum tipo de máquina. Ferramentas como serras e cortadores são usadas para alcançar o resultado desejado.

Também existem ferramentas que usam calor para moldar produtos. As máquinas a laser podem cortar um pedaço de metal usando um feixe de luz de alta energia.

Eletrólise

Com a eletricidade disponível e o efeito que tem sobre os materiais, diversos processos de separação ou revestimento de metais poderiam ser gerados.

- Galvanoplastia, galvanoplastia ou anodização: consistem na deposição de um material sobre um eletrodo.

- Polimento eletrolítico: é o oposto da galvanoplastia.

- Eletrotipagem: utilização de galvanoplastia para confecção de chapas de impressão.

- Chapeamento ou metalização: são termos genéricos para o processo de fornecimento de revestimento metálico a materiais que não sejam metais.

Processos térmicos

É o uso do calor para converter uma matéria-prima em um produto industrial. É amplamente utilizado na metalurgia.

- Jateamento: lavar uma superfície com areia ou outro pó.

- Fundição: é a configuração de um material líquido vertendo-o em moldes para que se solidifique.

- Forjamento: é a configuração do metal através do uso de martelo e calor.

- Soldagem: é o processo de colagem de metais.

Referências

Wikipedia, a enciclopédia livre (2019). Processo industrial. Retirado de: en.wikipedia.org.
Stephanie Faris (2018). Quatro tipos principais de processos de fabricação. Retirado de: bizfluent.com
Ruiyu Yin (2016). Conceito e teoria da operação dinâmica do processo de fabricação. Science Direct. Retirado de: sciencedirect.com.
Megan Ray Nichols (2018). Aqui está o que você precisa saber sobre os processos de fabricação. Educado pela ciência. Retirado de: schooledbyscience.com.
Fabricação de CPV (2019). Vantagens e desvantagens do sistema de fabricação flexível. Retirado de: cpvmfg.com.
Tsukiboshi (2019). O processo de fabricação do início ao fim. Retirado de: tsukiboshi.co.jp.
Gestão (2019). O Processo Produtivo: quais são os tipos e quais são suas etapas principais. Retirado de: gestion.org.