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Aparafusamento de Peças Plásticas na Produção em Série na Preh

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1. 31 5 1 Aplica o de Ferramentas Lean marra UU 31 5 1 1 A neces ND PERDE NE cR 31 5 1 2 Diadramea de Parelo li de 34 5 1 3 DU OS CINCO S eee eee feci ae ede een eee eet 35 5 1 4 Diagrama de ikawa 37 5 1 5 CLEO T See Se 37 5 2 o A AA 38 5 2 1 QUID AIMCO EE 38 5 2 2 MAEA suis xc rS 40 5 2 3 O 41 5 2 4 A M ieee aa E MM 41 9 2 5 Varia es DIMENSION da 41 5 2 6 Erros Detectados pelo Controlador El ctrico eee 43 5 2 7 EliminaGad do DeSperdiciO aimara daa 44 5 2 8 RESUMO ESO albe de DA AM e a eii LE EDS 45 5 9 Resultado das ImplemMentacOes MEER gba UE aaa ARD ODER RETE 46 5 3 1 O 46 29 3 2 Diagramade Parco cid 47 O A T 49 Reterencias 6 810 0 a a E 51 ANEXO Organigrama da Preh Portugal ic 52 ANEXO B Layout da linha PL6 Center Stack FKA cccccccccceececeeeeeeeeceeeesee esse eee
2. Categoria ES Categoria Categoria Su ar d Problema 4 7 Causa E Categoria 7 Categoria Categoria Figura 1 Exemplo de construc o de um Diagrama de Ishikawa diagrama causa efeito uma ferramenta util para e An lise dos processos de realiza o e An lise de problemas em equipa e Compreender a rela o entre efeito e causas e Investigar as causas reais e potenciais das falhas 2 1 4 5W Os Cinco Porqu s A analise 5W five whys uma das ferramentas disponiveis para descobrir a causa raiz do problema A ideia trabalhar as quest es que s o imediatamente evidentes Pretende se com esta ferramenta resolver os problemas detalhando ao m ximo as verdadeiras causas Com a persist ncia das quest es emergem v rias causas explicativas do problema O n mero de quest es depende tamb m da dimens o do problema por vezes tr s ou quatro quest es s o suficientes para a identifica o da causa Podem ser identificadas v rias causas para o problema para isso necess rio estabelecer prioridades comecando pela causa mais problem tica Esta ferramenta tem como inconveniente o parecer pessoal de quem coloca as quest es Para combater a subjectividade desta an lise deve se recorrer discuss o das causas em equipa envolvendo pessoas com experi ncia Depois de descobertas e implementadas as s
3. 24 Figura 24 Exemplo da falta de concentricidade da blenda back cover do Audio F10 11 29 Figura 25 Caracter sticas da Poliamida 6 A V Machado amp A M Cunha 2001 30 Figura 26 Fluxograma correspondente ao processo de aparafusamento do Center Stack Documenta o interna da PP etes A dett bei die a ene EEUU dM de 32 Figura 27 Rela o entre o Tempo de Ciclo e o Takt Time Jo o Paulo Pinto 2009 33 Eisura 28 Diabramaqde IsBikaWd8 ua pressas a nina N Ede ih 37 Figura 29 Exemplo do prot tipo de folha de c lculo erre 40 Figura 30 A Visualiza o da concentricidade dos furos da pe a mergulhada em gua Visualiza o da concentricidade dos furos da peca colocada no forno 42 Figura 31 Representa o de rasgos em substitui o de torres de aparafusamento 42 Figura 32 Esquema para aplica o das ferramentas de melhoria 45 Figura 33 Compara o da efici ncia do processo antes e depois das implementa es 46 Figura A 1 Organimagrama da PP Fonte documenta o Interna da 53 Figura B 1 Layout da linha PL6 Center Stack FKA 000 0 cece cece cece 54 Figura B 2 Legenda do layout da linha PL6 Center Stack 55 Figura 1 Fluxo
4. ser el ctrica ou pneum tica Estes equipamentos exigem cuidados de manuten o preventiva para evitar avarias e consequentes paragens de produ o A falta de ac es preventivas e de limpeza das aparafusadoras aumentam a probabilidade de erros de Interrupt Devido quantidade de limalhas existentes no corpo respons vel pela rota o do Dit conciliado com a falta de lubrifica o do clutch bearing provoca na aparafusadora resist ncias ao movimento do curso acabando por perder o contacto com o switch e interrompendo o processo As m quinas alimentadoras por sua vez directamente ligadas s aparafusadoras revelam alguns obst culos na execu o da opera o como acumula o de limalhas na bacia vibrat ria fugas de ar ou vibra o deficiente Por vezes acabam por encravar situa o causada por um mau ajuste da calha do top rail ou limalhas na mangueira de alimenta o actual equipa respons vel pela manuten o das aparafusadoras tem algumas limita es quanto ao conhecimento do funcionamento interno do equipamento Todo o seu know how baseado na experi ncia di ria de manuten o e nos manuais fornecidos pela marca 4 1 2 Benchmarking entre Aparafusadora Pneum tica e El ctrica Na tabela 7 ser o apresentadas compara es entre os dois tipos de aparafusadoras Esta an lise poder facilitar a selec o do equipamento 25 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Pneum ti
5. processo de aperto Problemas dope a altura concep o do y Essclhn da apos injec o id produto Material Dificuldade de Problemas de Gest o Erros de pass Peso IIA de Qualidade dimensionamento Espa o Figura 28 Diagrama de Ishikawa 5 1 5 Os Sete Muda De todas estas formas de desperd cio apenas quatro s o directamente aplic veis ao processo de aparafusamento Esperas Problemas detectados relacionados com esperas Fluxo obstru do por avaria ou defeito de qualidade Falta de sub grupos para montagem Esperas relativas mudan a de produto Desperd cios do Processo Com base no acompanhamento di rio da linha de produ o sugerem se as mudan as nas tarefas actuais a saber Carregar no bot o Failed com a m o quando ocorre um erro Alcan ar os componentes de montagem com as pequenas desloca es do posto de trabalho Defeitos maioria dos defeitos detectados s o causados por Falha humana se o processo n o realizado bem primeira Grupos acabados que integram na montagem final 37 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Falta de autocontrolo do processo o que origina ac es de retrabalho sendo consequentemente respons veis por perdas de tempo Trabalho Desnecess rio Em movimentos n o necess rios para execu o das opera es podendo ser muito lentos muito r pidos ou redundantes Exemplos de desperd cio de t
6. A utiliza o de no back cover do AUDIO FIO atribui Ihe excelentes propriedades mec nicas conferindo lhe a rigidez apropriada para a montagem das teclas e fixa o dos FBM Function Book Marks Para obter um material com as mesmas caracter sticas seria necess ria a pesquisa e teste de materiais contendo fibra de vibro com vista a conferir as a END propriedades de rigidez necess rias Fonte Entrevista com Eng Gabriel Ferreira Chefe de Laborat rio e respons vel pela Qualidade e Assist ncia ao Cliente 41 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Para melhor perceber a influ ncia da absor o de humidade na pe a decidiu se realizar testes nas condi es mais extremas Foram colocadas pe as no forno com o objectivo de eliminar a gua absorvida Por outro lado colocaram se outras pe as em gua mesma temperatura do forno A face das torres de aparafusamento foi pintada de branco de maneira a melhorar a visibilidade para compara o de resultados Figura 30 A Visualiza o da concentricidade dos furos da pe a mergulhada em gua B Visualiza o da concentricidade dos furos da pe a colocada no forno Pela observa o da figura 30 A fica provado que em condi o de humidade a varia o dimensional muito elevada provocando todos os problemas anteriormente referidos Por outro lado retirando humidade contida na pe a figura 30 B ela tende a recuperar as dimens es
7. F7 12 F5 1 F F5 2 Postos de Aparafusamento Figura 33 Compara o da efici ncia do processo antes e depois das implementa es Efici ncia Pr Implementa es Pretendendo saber o estado de efici ncia dos processos antes de qualquer ac o de melhoria foram recolhidos os dados relativos s semanas 37 a 40 Efici ncia Ap s Impletacoes 1 Para conhecer o impacto das acc es de melhoria foram usados dados entre o in cio e o fim deste projecto para isso foram escolhidas as semanas 45 a 48 Efici ncia Ap s implementa es 2 De maneira a concluir quais as melhorias obtidas com a realiza o deste projecto decidiu se fazer uma comparac o com os resultados de efici ncia das ltimas semanas passadas na PP 52 a 3 Pela an lise da figura 33 comprova se que a implementa o de ac es de melhoria resultou no aumento da efici ncia de alguns dos postos de aparafusamento Contudo outros n o revelam qualquer aumento chegando at a diminuir a efici ncia Com base no hist rico das 46 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie ocorr ncias di rias da linha de produ o poss vel atribuir as causas que influenciaram essa descida F6H Consultando os dados recolhidos pelo controlador el ctrico correspondente a este posto poss vel observar a diminui o do desempenho deste equipamento de dia para dia Com o tempo a realiza o do curso necess rio para activa o do switch acabou p
8. de processos QB4 Reavalia o de ferramentas e dispositivos pela produ o das primeiras amostras QB4 SOP Start on production in cio de produ o em s rie Figura 32 Esquema de sugest o de aplica o das ferramentas de melhoria gt EMEA Failure mode and effects analysis uma t cnica orientada identifica o dos modos como um produto processo ou servi o pode falhar e fornece orienta es para elimina o ou redu o do risco relativo a essas falhas a fim de proteger o cliente Jo o Paulo Pinto 2009 45 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 5 3 Resultado das Implementacoes E importante n o esquecer que a melhoria cont nua um longo caminho a percorrer A implementa o das ac es de melhoria implica uma evolu o gradual e a conquista di ria de resultados Para testar o resultado das implementa es ser o novamente aplicadas algumas das ferramentas Lean usadas em 5 1 1 5 3 1 KPIs Uma das formas de medir a efic cia das implementa es calcular novamente os indicadores de performance fazendo a compara o com os resultados anteriores as implementa es 5 3 1 1 Efici ncia Efici ncia do Processo de Aparafusamento 100 00 98 00 96 00 fy 94 00 a fijci ncia Pr 9200 Implementac es al hr 90 00 li Eficiencia Ap s Implementa es 1 85 0056 b Efici ncia Ap s implementa es 2 86 00 84 00 DS
9. o da capacidade instalada e permite aos gestores confrontar a real produ o com a produ o ptima te rica Foi tamb m discutida a necessidade de produzir para stock de sub grupos para ter uma margem de seguran a para fazer face a poss veis paragens no processo A introdu o de ferramentas de controlo sob a forma de check list foi uma das formas encontradas para solucionar alguns dos problemas identificados Assim sendo foram elaboradas check lists para recep o de equipamento para evitar erros de conformidade manuten o preventiva que reduz as paragens n o programadas os custos associados permite um maior controlo sobre as pr prias equipas de manuten o e concep o e recep o de matrizes e ponteiras evitando erros de posicionamento Outras solu es encontradas foram a cria o de calibres de verifica o que realizam uma triagem das pe as fora da toler ncia para que estas n o entrem na linha de produ o ou a elabora o de uma folha de c lculo para a valida o dos parafusos usados Em termos de ergonomia a adop o do cilindro pneum tico nas aparafusadoras de maior porte aliviou a carga a que as operadoras estavam sujeitas Para as melhorias registadas ao n vel da efici ncia de processos tamb m contribuiu o esfor o de sensibiliza o das operadoras para a adop o de melhores pr ticas de trabalho reduzindo os erros originados por factor humano Uma das maiores limita es deste projecto o facto d
10. Falta de concentricidade no quiamento do parafuso tempo de execuc o da tareta n o se encontra no intrewalo pr definido p R A E U S A M E N Parafuso n o consegue abrir rosca Tabela 9 Representa o dos 5W 36 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 5 1 4 Diagrama de Ishikawa De seguida ser apresentado o diagrama constru do com base na observa o da linha de produ o pretendendo utiliz lo mais tarde para reavalia o dos diagramas de Pareto Esta ferramenta gr fica permite representar sugest es para as falhas de aparafusamento no sentido de identificar as causas poss veis para o problema Pressup e se que as categorias escolhidas conduzam aos direcionadores que potenciam os efeitos indesej veis M quinas Pessoas Controlo E PDBIHIHSHOUIS Falta de Sensibilidad mn T desadequada ida Desconhecimento escolha do Operacional s mee ida Falta de pe das caracteristicas m todo entre el ctrica e pagans di Fluxo de informa o dos m todos pneum tica A ineficiente X disponivei ajustado Falta de rl RP ODIN Erro nas Erro de tempo alta Epecifica es Supervis o Erro no c lculo calibra o Falta de Falta dd de torque e Falta de Manuten o pessoa Concentra o defini o do de check lists A de obrigat rias rada tonta ERA O design da peca prejudica parafusamento Falhas
11. x 1 15 16 18 18 SERBPRPBBER 16 17 17 16 19 20 Tabela G 1 Tabela de c lculo de torque pr tico 67 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO H Diagramas de Pareto Diagrama de Pareto Posto F5 1 Diagrama de Pareto do Posto F5 1 5 u u 2 u E Percentagem de defeitos N mero de Defeitos Percentagem de defeitos i ES TUUM d Tm TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT Defeitos Defeito Figura 1 Diagrama de Pareto do Posto F5 1 Figura 2 Diagrama de Pareto do Posto F5 1 Pr Implementa es Ap s Implementa es Diagrama de Pareto Posto F5 2 Diagrama de Pareto do Posto F5 2 E y y 0 TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT TE N mero de defeitos Pa Percentagem de defeitos N mero de Defeitos Percentagem de defeitos TORQUE LOW TORQUE HIGH INTERRUPT TIME LIMIT Defeitos Defeito Figura H 3 Diagrama de Pareto do Posto F5 2 Figura H 4 Diagrama de Pareto do Posto F5 2 Pr Implementa es Ap s Implementa es Diagrama de Pareto Posto F6 Blower Diagrama de Pareto do Posto F6B 100 y 90 80 70 60 50 40 30 E 20 10 0 N mero de defeitos Percentagem de defeitos N mero de Defeitos Percentagem de defeitos TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT Defeitos Defeit
12. necess rio melhorar a exactid o dos procedimentos Foco Ap s a adop o de uma check list os problemas mais bvios deixam de atrapalhar deixando tempo para a concentra o naquilo que realmente importante Humanidade Existe um benef cio psicol gico quando os profissionais especialmente os mais orgulhosos t m de se prestar ao uso de uma check list Este facto coloca os T 22 profissionalmente mais pr ximos uns dos outros Tendo a manuten o se revelado um dos pontos mais importantes para o bom funcionamento deste processo para al m da introdu o de check lists baseadas no estudo de manuais e no acompanhamento di rio do seu funcionamento houve necessidade de oferecer um maior apoio t cnico s pessoas respons veis tanto pela manuten o como pela engenharia de processos Para 1sso sugeriu se marca Deprag sediada na Alemanha a realizac o de uma forma o t cnica Esta sugest o foi aceite tanto pela marca como pela direc o t cnica da empresa Assim para garantir um a coordena o entre as diferentes partes envolvidas na forma o estar presente o chefe de manuten o de equipamentos um engenheiro de processos e um representante da engenharia de software Apesar de j existir um registo de ocorr ncia de avarias prop e se a elabora o de um novo formato Para uma melhor defini o da manuten o preventiva prop e se o registo inform tico da descri o das avarias bem como as medida
13. o e um shutoff angle muito pr ximo da posi o final 2 Passo Fasten to Torque Velocidade de rota o lenta Shutoff torque garantindo o correcto aperto No segundo passo pretende se que seja atingido o valor de torque pr definido Nesta fase a cabe a do parafuso j se encontra muito pr xima da pe a a apertar sendo o objectivo efectuar uma pequena rota o para que o valor de torque seja atingido 2 velocidade de rota o definida para o segundo passo muito mais pequena quando comparada com o primeiro Isto acontece porque a segunda fase do processo muito mais curta e em caso de velocidade excessiva existe risco de covershoot devido ao delay do equipamento O tipo de controlo se apenas por torque ou por torque e ngulo bem como os 1 E Covershoot Quando um sinal excede o valor de estado estacion rio Delay Termo t cnico utilizado para designar o retardo de sinais el ctricos 21 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie par metros definidos para a sua monitoriza o s o factores decisivos para garantir a qualidade deste processo Md Nm one rind torque tightening torque forming torque Thread forming overwinding t s angle 1 oso Paso Figura 20 Fases do processo de aperto Baseado em documentac o interna 3 7 4 2 Definic o dos Par metros de Controlo Step 1 eee Tempo limite para a realiza o do primeiro
14. o existir o falhas durante a sua utiliza o A forma como um parafuso apertado manualmente ou com recurso a ferramentas influencia a qualidade da ligacao da mesma forma diferentes tipos de ferramentas exercem resultados diferentes As aparafusadoras com accionamento directo t m uma capacidade m xima que determinada pela pot ncia do motor e pela rela o da engrenagem Podem ser do tipo stall no qual o torque final determinado pelo torque produzido quando a ferramenta nao tem mais capacidade de superar a resist ncia para girar o parafuso Tecnologia do aperto Guia de Bolso Atlas Copco Para uma maior fiabilidade de aperto existem as que sao equipadas com um dispositivo que interrompe o aperto quando atingem um torque pr determinado tema que ser abordado neste projecto objectivo do controlo de torque assegurar que a forca de unido alcancada Contudo o torque de aperto por si s nao d 100 de garantia de que a for a de uni o suficiente para carga projectada para a liga o Roscas danificadas ou com corte insuficiente resultar o num 60 Escala de medi o de dureza Rockwell de 60 na escala Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie aumento da resist ncia de rota o do parafuso e portanto o torque pr determinado ser alcan ado antes do parafuso se encontrar totalmente roscado 3 7 1 Torque torque de aperto o crit rio usado para especificar
15. 2 6 4 Time Limit Esta paragem por excesso de tempo acontece porque o parafuso realiza o processo de aperto de forma inclinada em rela o ao furo Quando as ponteiras se encontram muito deformadas pelo choque contra as pe as fazem com que o parafuso se desvie da posi o inicial Parte do problema pode ser resolvido estabelecendo regras para a defini o das dimens es das ponteiras como apresentado na check list concep o e recep o de matrizes e ponteiras 5 2 7 Elimina o do Desperd cio Pelo estudo efectuado anteriormente podem ser sugeridas algumas propostas para a elimina o do desperd cio Esperas Fluxo obstru do por avaria ou defeito de qualidade As esperas relativas a avarias podem ser reduzidas pela aplica o de boas pr ticas de manuten o como as referidas no ponto 5 2 1 1 e pela adequada utiliza o do equipamento Falta de sub grupos Excluindo a hip tese de avaria a falta de sub grupos justificado pela falta de planeamento Este tipo de espera pode ser eliminado recorrendo a um planeamento mais rigoroso da produ o Desperdicios do Processo Carregar no bot o Failed com a m o aquando a ocorr ncia de erro Nesta tarefa not vel um pequeno desperd cio de processo a operado para carregar no bot o para elimina o no erro necessita de desviar a aten o da tarefa para carregar no bot o que se encontra num plano acima da rea de trabalho Este bot o pode ser substitu do p
16. a aparafusadora precisa de ser desviada do centro sendo a sua posi o de repouso a esquerda ou direita Com elimina o do movimento das matrizes a aparafusadora no fim de cada ciclo pode ser simplesmente pousada no centro facilitando tamb m a realiza o do ciclo que se segue Necessidade de deslocar manualmente o carrinho de transporte de pe as para a linha de retorno Sugere se tamb m a implementa o de um elevador para transporte dos carrinhos que transportam as pe as para a linha de retorno Desta forma a operadora do posto 7 n o necessita de os transportar manualmente desperdi ando tempo e energia 5 2 8 Resumo Esquem tico O esquema seguinte pretende fazer uma s ntese das ferramentas de melhoria criadas durante o projecto propondo as fases onde devem ser aplicadas APLICACAO DAS FERRAMENTAS DE M ELHORIA Dossier de Parafusos Folha de C lculo para Verifica o das Dimens es dos Parafusos eCheck List de Concep o e Implementa o de atrizes e Ponteiras de Aparafusamento Check list de Instru o de Equipamento e An lise dos Sete M uda e An lise dos Sete M uda Estudos das Causas das Falhas 5W e Diagrama de Ishikawa Check list de Recep o de Equipamento e An lise dos sete M uda e Estudos das Causas das Falhas 5W e Diagrama de Ishikawa eCheck List de Manuten o Preventiva do Equipamento QB2 Fase detalhada de elabora o do processo que inclui a execu o do FMEA
17. a pr tensao de um parafuso figura 18 Trata se de uma medida de tor o correspondente for a que aplicada e por sua vez multiplicada pela dist ncia em relac o a um ponto de apoio No processo de aperto utilizado na PP a forca e distancia sao directamente aplicadas pela aparafusadora em forma de torque sob o parafuso Tecnologia de Aperto Guia de bolso Atlas Copco O valor de torque nao pode ser aplicado em excesso correndo se o risco de partir a cabe a do parafuso ou deformar as pecas onde realizado o trabalho Por outro lado o mesmo valor aplicado por defeito pode n o ser suficiente para a unido das partes a montar Torque Figura 18 Aplicac o de torque Baseado em documentacao interna da empresa 3 7 2 Fases do Processo de Aperto 1 Posicionamento 2 Abertura 3 Aperto de Roscas _Drehwinkel Grad Drehwinkel Grad Drehwinkel Grad Turning angle degrees Turning angle degrees Turning angle degrees Figura 3 Fases do processo de aperto de um parafuso em func o do ngulo Cat logo Betzer 18 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 3 7 2 1 Etapa 1 Antes do furo onde se realiza a abertura de rosca existe uma pequena caixa com a fun o de auxiliar o guiamento do parafuso passagem da caixa para o furo a primeira resist ncia encontrada pelo parafuso sendo a respons vel pela primeira ligeira subida de torque 3 7 2 2 Etapa 2 Depois de ultrapassada a caixa o parafu
18. com os valores medidos em laborat rio denominados de valores pr ticos POSTO F6 Blower QUANTIDADE REFERENCIA PREH 5101 075 MATERIAL ABS Rs mm 1 8 T A AV TIDO epratico Valores medidos em laborat rio mm dates z e 03 05xdi Espessuras do encaixe superior 12xrs a EE gr tico tpr tico tte rico Figura 29 Exemplo do prot tipo de folha de c lculo 40 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 5 2 3 Ergonomia Como referido anteriormente no que diz respeito ergonomia do equipamento o peso e a for a para manter a sua estabilidade durante o trabalho o factor mais relevante Na an lise dos postos de trabalho com utiliza o de aparafusadoras encontramos uma situa o onde a aparafusadora em causa tem um porte elevado resultante dos parafusos utilizados quando comparada com as restantes da linha de montagem Para este caso excepcional foi proposta a cria o de um cilindro pneum tico instalado no suporte linear que sustenta o equipamento Facilita o movimento de subida e descida da aparafusadora pelo simples accionamento de um bot o para al m de a manter fixa durante o funcionamento E importante salientar que esta medida n o comum na maioria dos postos de aparafusamento 5 2 4 Pessoas Sendo a comunica o uma ferramenta fundamental para o bom funcionamento de qualquer processo sugere se que uma das medidas a adoptar s
19. dar a conhecer os problemas associados ao processo de aparafusamento na produ o em s rie apresentando posteriormente as solu es para a elimina o das falhas do processo Inicialmente ser realizada uma revis o bibliografica das ferramentas de melhoria cont nua que serviram de apoio para os estudos deste projecto Posteriormente ser feito um enquadramento do projecto que contempla a descri o do processo de aperto passando pela abordagem de equipamentos e materiais No cap tulo seguinte ser o discutidos os problemas associados ao processo para posterior aplica o das ferramentas Lean com o objectivo de obter poss veis solu es para o aumento da produtividade Por fim ser feita uma an lise dos resultados da implementa o Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 2 Revisao Bibliografica Este cap tulo dedicado apresenta o dos conceitos te ricos que ajudaram na realiza o deste projecto Pretende se fazer uma breve an lise das ferramentas de melhoria cont nua e das solu es Lean aplicadas no estudo das causas e na defini o de m todos para as eliminar 2 1 Ferramentas Lean Este conceito engloba um conjunto de ferramentas para melhoria de produtividade qualidade e aumento da efici ncia do equipamento pela optimiza o dos processos e remo o das actividades que nao acrescentam valor As ferramentas de melhoria cont nua como o nome indica pretendem incrementar a p
20. de aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie na PP Na empresa foram seleccionados alguns projectos para estudo e compreens o geral do conceito Contudo a linha PL6 Center Stack FKA respons vel pela produ o de sistemas de controlo electr nico de climatizac o para a BMW foi a escolhida para linha piloto Possuindo a linha PL6 Center Stack cinco postos de aparafusamento funcionando 24 horas por dia e sendo uma linha com uma capacidade de produ o de cerca de 2000 pecas dia o objecto de estudo ideal para a realiza o deste projecto Existem varias maneiras de fixar pecas e componentes a ligac o pode ser realizada por meio de rebites cola solda parafusos entre outros No entanto o m todo mais comum o uso de parafusos pois s o op o pela simplicidade de projecto facilidade de montagem e desmontagem produtividade e baixo custo Assumindo o correcto dimensionamento do parafuso Importante garantir que o torque de aperto suficiente para suportar a carga para a qual foi projectada e que permanecer firme o suficiente para evitar afrouxamento Para melhor compreender processo de aparafusamento na figura 2 encontra se representado o layout da linha F Center Stack onde se podem observar 5 dos postos de aparafusamento abrangidos por este projecto F6B e F6H Figura 2 Layout da linha F Documenta o interna da empresa 3 1 Produto e Sequ ncias de Operacao Actualmente a linha PL6 re
21. de aparafusadoras nesta ind stria el ctricas e pneum ticas h a necessidade de discutir quais as vantagens e desvantagens de cada modelo de forma a eleger a mais apropriada A maioria das aparafusadoras utilizadas na PP s o da marca Deprag figura 9 descreve a constitui o base de uma aparafusadora sendo esta igual tanto nas el ctricas como nas pneum ticas Scresdriver Clutch bearing Mouthpiece guide Figura 9 Constituicao de uma aparafusadora Manual Deprag 12 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 3 3 1 Funcionamento Geral Depois de alimentado o parafuso atrav s da mangueira de alimenta o hose set este desliza no mouthpiece onde guiado por meio de um plano inclinado at ao canal de alimenta o Por sua vez o mouthpiece est ligado ao mouthpiece guide onde este para atingir o w Curso necess rio desliza sob o clutch bearing como representado na figura 10 Figura 10 Driving Stroke Manual Deprag No extremo do mouthpiece colocado o nosepiece ball figura 11 para reter e posicionar o parafuso Nao sao mais do que pequenas esferas mantidas em posi o por uma pequeno anel el stico que quando for adas pelo conjunto bit parafuso cedem deixando que o bit siga O curso normal de aparafusamento Este curso tem de ser sempre completado pois s dessa maneira cair um novo parafuso no canal de alimenta o Quando o bit encontra alguma resist ncia ao avan
22. do Center Stack Documenta o interna da PP O tempo de ciclo definido pela opera o mais demorada ou seja a cada 32 segundos poss vel obter uma unidade completa Mais importante do que o tempo entre pe as sucessivas garantir o nivelamento entre opera es evitando desperd cios de tempo 5 1 1 3 Takt Time Este ndice de performance calculado considerando tr s turnos de trabalho cada um com 7 5 horas de trabalho 3 x 7 5 x 60 x 60 Takt Time 35082 38 9 segundos pe a Para melhor perceber a sua importancia foi realizado o gr fico representado na figura 27 de modo a tornar mais vis veis as folgas ou slack l FTE Full Time Equivalent vulgo um recurso a tempo inteiro 18 3 turnos 7 5 horas por turno 60 minutos por hora 60 segundos por minuto 2082 procura a ser satisfeita 32 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Tempo de Ciclo VS Takt Time a EE F10 11 i mum FO1 02 E E pud FO E 3F12 13 akt time F4 F5 1 F5 2 F6 F7 Opera o Figura 27 Rela o entre o Tempo de Ciclo e o Takt Time Jo o Paulo Pinto 2009 Quando a diferen a entre o Takt Time o Tempo de Ciclo positiva isso significa que existe uma folga em termos de produ o quando negativa isso significa que ser imposs vel satisfazer a procura pretendida Uma forma mais f cil de compreender isto observar que dividindo o tempo de ciclo pelo takt time s
23. do mesmo gos X ante garundat oder abgeflacht Quando compardo com um parafuso do tipo BN 50 encontram se diferencas como rs universal thread o Ez im jud i O BN 50 13 112 Tipo de rosca Forma da cabeca Tipo de Fenda Figura D 2 Exemplo de descric o Betzer 62 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie ANEXO E Traduc o do Menu do Controlador Pneum tico fc10 CONTROLADOR PARA APARAFUSADORA PNEUM TICA fc10 pneumatic 1 Layout do teclado SET ENTER Selecciona um item do menu Confirma a selec o e simultaneamente avan a para o nivel de menu seguinte Cursor para cima Aumenta o valor seleccionado em uma unidade Cursor para baixo Reduz o valor seleccionado em uma unidade Altera para o nivel de menu seguinte Tabela El Layout do teclado 1 1 Password de protec o para par metros e Sea password for 0000 significa que todos os par metros podem ser alterados e Se n o se verificar o caso anterior o sistema pede password para aceder ao menu 63 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie 1 2 RESET 1 Rodara chave interruptora 90 para um RESET do sistema Rodar novamente a chave interruptora at coloc la na posi o inicial 3 O RESET exterior pode ser efectuado pelo PLC port Tabela E 2 Tabela explicativa da fun o reset 2 Menu Seleccionar o menu
24. e sua Organiza o no Presente Relat rio 2 PD FREVIS AOE FU os epa O DAN SAR ERR PA RSS RR 3 2 1 Foramentas mnn mne ddnde dM Deuda DDR RPE DADAS eRe EE 3 2 1 1 KPI s Key Performance 3 2 1 2 Diadtamade Pareto istud PPS PRI RC 4 2 1 3 Diagrama e s iia cocos 4 2 1 4 D OS CINCO FOUE S EGER MEE Po RE e nci p eso ec a cte 5 2 1 5 Os Sete MUOS eoo x Wed E IU eM MM RM eM uM 5 SE Enquadramento GO PIO CCO unas ai EEO E 8 3 1 Produto e Sequ ncias de Opera o ccsccccesecceeeeeceececeueecseneecsueeeceucessaueeeseeesaueeessueeeseeeessaeessaaes 8 SECUN HH 9 3 2 1 TPO o sd OMG erc EE 10 322 Anqulo de Abertura de Rosca ac toi 11 3 2 3 Bio el NAE 11 ACIONA S cR AREAS OCA GU GR SRS 12 3 3 1 Funcionamento Geral ii ra 13 3 3 2 Aparalusadora Phettmalloa it re red do tt oe 13 3 3 3 Pal aU SAC Ola E leccion 14 3 3 4 Melia E da 14 Sd CONTON RPP e yO 14 3 4 1 Controlador para Aparafusadoras 15 3 4 2 Controlador para Aparafusad
25. fun o de proteger as pecas de eventuais falhas de guiamento da aparafusadora e consequente choque danificando o produto Em conjunto com as matrizes as ponteiras apropriadas facilitam o processo Um mau desempenho das matrizes de aparafusamento determinado por erros de posicionamento ou dimensionamento Este tipo de erros conduz a problemas de Torque Low Um parafuso que inicia o processo de aperto fora do furo correspondente causado pelo descentramento da matriz completa o numero de voltas pretendidas mas nao atinge o torque pr determinado As ponteiras quando mal dimensiondas tamb m s o respons veis por erros Interrupt Se o seu comprimento for superior ao apropriado a matriz deixa de funcionar como batente Existe um choque directo contra a peca alterando a forma inical da ponteira Com o impacto repetitivo a ponteira deforma se e o seu di metro aumenta dificultando o posicionamento do parafuso e guiamento com o bit contacto do conjunto bit parafuso acaba por ser perdido e o switch desativado Quando incorrecto dimensionamento da ponteira acompanhado pela falta de concentricidade das torres da blenda e do back cover toda a for a do conjunto aparafusadora bit originada pela tentativa de aperto resulta no desgaste prematura do bit No inicio deste projecto o posto J2 era o mais problem tico bit era substituido com uma frequ ncia de cerca de 6 em 6 turnos A sua extreminade perdia a forma de estrela de seis pon
26. m aplicados para os problemas de Torque High Um dos motivos para a sua ocorr ncia o facto de o mesmo parafuso estar sujeito a dois ciclos de aperto Por vezes quando a operadora detecta erro de Torque Low ou Interrupt e tenta solucionar o problema voltando a exercer for a com a m quina sob o mesmo parafuso acabando por resultar novamente em erro mas desta vez de Torque High Com a introdu o dos sensores apenas ser dada nova ordem de funcionamento quando um novo parafuso for chamado pela m quina alimentadora 5 2 6 3 Interrupt Actualmente o sistema anti erro para este problema j existe Todas as m quinas possuem sinais luminosos a m quina s pode ser levantada quando o sinal luminoso for verde indicando que o aperto foi conclu do Actualmente mesmo assim as operadoras por falta de 4 Sensor indutivo Na base do seu funcionamento um circuito electr nico forma um campo electromagn tico face sensora do sensor Ao Inserirmos nessa regi o um corpo met lico parte desse campo absorvido provocando a comuta o do sinal de sa da do sensor Fonte de texto http www syar com 43 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie forma o e aten o acabam por n o obedecer s regras impostas Este problema apenas pode ser combatido pela realiza o de treino das operadoras nos postos de trabalho incutindo boas pr ticas Sera recomend vel criar padr es de desempenho para premiar os operadores 5
27. metros de controlo definidos 22 Tabela 8 Efici ncia dos postos de aparafusamento da linha Center Stack e 31 Tabela 9 Representa o dos o LE DS 36 Tabela E 1 Eayoutdo teclado c mapear E ebd ORO PE obe d E EROR E IR Hm PERDE 63 Tabela E 2 Tabela explicativa da fun o reset 0 cece cece serenas 64 Tabela E 3 Menu principal do controlador 0 ccc ccc erre eee ne 64 Indicadores de Cro suere m ea von eco dial Ub ais 65 Tabela G I Tabela de c lculo de torque pr tico ete ies E 67 xi Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 1 Apresentacao da Empresa 1 1 Grupo Preh grupo Preh foi fundado em 1919 em Bad Neustadt Alemanha desenvolveu Preh Funk um dos primeiros receptores de radio em todo o mundo Hoje a empresa concentra se em sistemas de controlo para interiores de ve culos autom veis como sistemas sensores e unidades de controlo electr nico Com nfase na inova o a Preh oferece um m ximo de flexibilidade e rapidez no desenvolvimento e produ o de solu es para produtos feitos sob medida O m todo subadjacente da empresa assim como na outra unidade de neg cio PrehKeyTec teclados especializados e touchscreens baseia se nesta abordagem Estamos perante um cons rcio internacional com mais de oito d cadas no desenvolvimento e fabri
28. nem roscas medidas em polegadas pois estamos perante parafusos da termopl sticos concebidos especialmente para este fim pelo nosso fornecedor Figura D 1 Exemplo de rosca de um parafuso Refer ncia PP Ref do Fabricante Linha de Montagem Posto de Trabalho lore SCREW K 30X10 05063 293 0000 MMI B8 7 WN 1452 SCREW KB 30X12 05063 097 0000 AU 210 Manuell 2 WN 1412 WN 1412 O passo deste parafuso permite que com um WN 1452 menor torque se consiga percorrer dist ncias iguais TT desde que sejam utilizados bracos de alavanca menores Muito resistente vibra o Melhoria do fluxo de material a roscagem devido Baixas tens es radiais N o acumula o de material na rea central do furo Caracteristicas Recomendados para materiais como ABS ABS PC Blend PBT PC PET PMMA POM PP Se PS entre outros recess B 59 Aparafusamento pecas pl sticas na produc o em s rie Refer ncia PP Ref do Fabricante Linha de Montagem Posto de Trabalho o damen BN 50 12 112 05063 250 0001 F5 1 F52 _05063 262 0000_ _05063 281 0000 D L05063 918 000 PL6 Centar Stack F01 02 PL6 Center Stack F07 05101 075 0000 RS 1 8X12 PL6 Center Stack F10 F11 PL6 Center Stack F12 F13 F Parafuso de cabe a Torx e rosca laminada auto roscante o que permite a facil montagem 1 2 F F F O O Desta forma todos os bits para est
29. nterrupt N o devemos encarar este estudo como um indicador de falhas mas sim como uma ferramenta que mostra os potenciais pontos de melhoria Solucionando o problema de Torque Low nos postos F5 1 F5 2 F6 B F7 e D3 e o problema de Interrupt no posto J2 e F6 conseguiremos a elimina o de grande parte das falhas do processo de aparafusamento 34 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 5 1 3 5W Os Cinco Porqu s O QUE Aconteceu POROU PORQUE PORQUE Di metro do furo acima do recomendado Furo retrabalhado Descentramento da m ame ate matriz de Parafuso bate na face aparafusamento da torre iniciando o processo de aperto fora do furo Falta de concentricidade do guiamento do O torque minimo definido n o atingido Ferramenta n o alimentada Defeito ou excesso de vibra o da maquina alimentadora Di metro do furo abaixo do recomendado A p R A E U S N T O Na ocorr ncia de erro de Torque Torque m ximo pr e Low ou Interrupt a Inexist nci definido sujeito a aperto operadora aplica ultrapassado de qeu um novo ciclo de consecutivas aperto sob um Falta de resposta da ferramenta ao shut off na fase final de aperto 35 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie QUE TauTa Em e ACONTECEU PORQUE PORQUE O processo de aparafusamento amp interrompido
30. o faz subir uma esp cie de agulha que activa o switch este mecanismo por sua vez activa o movimento de rota o do bit Figura 11 Nosepiece Ball Manual Deprag Para facilitar o processo de montagem utilizam se matrizes de aparafusamento figura 12 Estas originam um maior esfor o no guiamento do parafuso sendo necess ria a adapta o de ponteiras na extremidade do nosepiece Ponteira Matriz de Aparafusamento Figura 12 Ilustra o de uma matriz e ponteira de aparafusamento 3 3 2 Pneum tica Estas aparafusadoras t amp m um funcionamento exclusivamente pneum tico e possuem grande durabilidade Regra geral s o equipadas com embraiagens mec nicas podendo ser do tipo deslizante ou ter uma fun o shut off Com embraiagem deslizante um engate armado com uma mola solta se quando o torque pr determinado alcan ado 13 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie escolhida uma mola de controlo de torque com uma for a de acordo com as especifica es Depois de escolhida esta manualmente ajustada at ao torque pretendido bit encaixado na embraiagem pneum tica onde est mecanicamente ligado a mola de controlo de torque Quando a forca da mola vencida desfeito o acoplamento de garras que acciona o pino da v lvula figura 13 Este conjunto de movimentos origina mudan as do fluxo de ar reposicionando o mouthpiece guide e chamando um novo
31. o de torque Para que este processo seja realizado bem primeira h necessidade de aplicar e definir os par metros de controlo de Todos os departamentos da empresa podem ser consultados no ANEXO A SMD Surface mount device ou SMT surface mounted technology o m todo pelo qual designada a montagem de SMC surface mounted components directamente na superf cie da placa de circuito impresso PCB permitindo o aproveitamento de ambas as faces http www smdsystems com montagem htm Aparafusamento de pegas plasticas na em serie aparafusamento de acordo com a ferramenta usada Sendo eles torque ngulo tempo velocidade Contudo outros factores podem influenciar o processo de liga o de pe as pl sticas tais como caracter sticas de concep o e desenvolvimento design e escolha de materiais para a injecc o das pecas pl sticas O desenvolvimento realizado na Preh Alemanha deve assegurar que todas as liga es sao poss veis de realizar sem fragilizar do produto Os materiais escolhidos para injec o t m de garantir uma reduzida varia o dimensional para controlar o risco que pode afectar os par metros de torque O aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie obriga a um rigoroso controlo dos processos para uma montagem final bem sucedida sendo esta a natureza deste projecto 1 4 Temas Abordados e sua Organiza o no Presente Relat rio elabora o deste documento pretende
32. parafuso Esta solu o comparativamente mais barata mas a acc o ruidosa e o controlo de torque fraco Manual Deprag Meia lua de ajuste Eixo da garra mm SEN s ry 2 d Ajuste Acoplamento de garras Anel Mola de embraiagem Figura 13 Esquema de embraiagem pneum tica Manual Deprag 3 3 3 Aparafusadora El ctrica Exteriormente s o semelhantes s aparafusadoras pneum ticas sendo o funcionamento e O controlo de torque completamente el ctrico Aqui em vez de mola que funciona como medidora de torque temos um transdutor Este aparelho transforma a energia mec nica dispendida durante aperto convertendo a em sinal el ctrico Quando detectado pelo controlador o torque de shut off o switch desactivado e aparafusamento terminado Possuem vantagens como um controlo total do processo de aparafusamento fazendo a colecta dos principais dados para gest o estat stica Previne erros do operador e torna mais precisa a gest o das operac es de aperto ideal para linhas de montagem que requerem fiabilidade de aperto 3 3 4 Manuten o As ferramentas pneum ticas exigem mais cuidados de manuten o em rela o s el ctricas Ambas exigem manuten o de calibra o sendo executada da mesma forma nos dois tipos de m quina Contudo esta opera o torna se mais r pida nas aparafusadoras el ctricas que em cada ajuste pode ser efectuado directamente no controlador Por outro lado
33. passo Caso o step 1 n o seja 4000MS realizado at este tempo limite sera emitido o erro de Time Limit Este o objectivo deste passo Depois de medidas manualmente o numero de M voltas necess rias para a cabe a do parafuso estar praticamente encostada pe a esse valor introduzido no controlador traduzido para graus Fasten to angle Este o n mero minimo de voltas necess rias para garantir a realiza o do passo seguinte Caso este n mero de voltas n o seja garantido o controlador emite sinal de Angie Low Este o numero maximo de voltas necessarias para garantir a realiza o do passo seguinte Caso este n mero de voltas seja atingido o controlador emite sinal de Angie High Como explicado anteriormente neste passo n o se pretende um controlo por torque por isso os valores maximo e minimo definidos encontram se muito Iu acima e muito abaixo respectivamente do valor de torque de shutoff Speed Torque Min 0 05Nm 1000rpm Fasten to torque 03 5Nm Fasten to Min torque 25Nm Fasten to Max torque o valor maximo de torque admissivel pela junta Caso este valor de torque seja atingido o controlador emite sinal de Torque High Speed Velocidade com que se pretende realizar este passo 400 Tabela 6 Tabela explicativa dos par metros de controlo definidos 22 3 7 4 3 Exemplo Gr fico de Aperto Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie Nos gr fic
34. revers vel T 41 Utiliza 7 2 N o utiliza ALIMENTADOR PARAFUSOS 1 Numero de aparafusadoras a alimentar 2 Capacidade de alimenta o Parafusos min 31 1 5 Aparafusadoras 0 15 3 2 1 6 Aparafusadoras 0 75 dd 1 6 Aparafusadoras 2 5 3 4 1 5 Aparafusadoras 6 3 5 1 4 Aparafusadoras 12 3 6 1 6 Aparafusadoras 1 5 4 Comprimento da mangueira de alimenta o M x 4 5m SET UP IN CONNECTION 1 Pneum tica 1 1 5 amp m controlador 2 Electro Pneum tica 4 1 Controlador de tempo 2 2 Controlador de torque mola 3 El ctrica 3 1 Controlador program vel de sequ ncia AST 10 3 2 Controlo 3 22 Angulo 3 3 Software compat vel com data logger recolha de dados de aparafusamento 4 Manual 4 1 Portugu s 4 2 Ingl s Alimenta o 5 1 Tens o de 230 V Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie 72 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie Descri o Sm h o sm we 1 Compensador _ O 2 215 ACCESSORIES TYPE 0 0 5 kg Jg a Jg 0 3 1 2 kg 1 0 2 0 kg VLI AD 0 5 VU O 3 1 2 VLIA 0 2 0 2 0 3 0 kg 2 0 3 0 kg Poly 2 5 kg OAT 4 6 kg o Arr 6 8 kg 0 Arr 8 10 kg o Arr KIT DE SPARE PARTS 1 Definic o de kit de spare parts SUPORTE 1 Braco de torque articulado 2 Bra o de torque de guia linear 3 Braco de torque deslizante 4 Braco de torque deslizante 13 Aparafusamento de pe
35. torque Wirkstoff bardrahmamert PP or atum iorque Alm PE di Lochdurchnesser mm PA ok dencia mm POM dy Tabesauiandurch ABS pear mim outside dxmetur 20 EY d boss mm PS t Min Erschroabiiato rem PEEK men depth mo PC Recommendations for the boss design al E 2 7 ATEA aay A PA 24x a a 03 05xd da 1 2x 13 Boss dimensions rs 1 8 Me Mj dj dy 0 1 03 14 36 01 02 13 38 01 02 14 34 01 3 13 38 01 03 15 38 0 1 13 15 33 02 04 15 38 02 04 15 3 6 0 1 03 18 45 rs 25 Mp Mi d dq 02 05 18 69 02 6 18 si 02 y 18 47 02 07 18 4g 0 0 20 5 02 08 20 02 08 20 S 02 08 21 59 02 06 22 64 rs 4 0 Me My dp dq 05 20 28 80 04 19 28 80 05 23 30 TA 05 21 28 78 19 32 05 17 32 12 17 32 80 04 10 34 Bu 05 19 34 100 36 34 31 Ih 34 31 35 E 5 0 5 0 E E 0 15 0 15 E 0 1 0 1 0 1 0 15 02 29 Ri BR elelelelgletelele le Mij 04 04 04 05 04 E DA 0A 0 6 07 0 8 0 8 0 7 0 8 0 7 0 7 03 33 31 31 34 32 35 rs Z0 15 IA 1 15 17 11 E 17 18 rs 3 0 EH bo to in tin fe te EES Ts SS wes 5 SSS he eS S 10 0 10 0 23 10 0 8 0 10 0 10 0 125 4 0 4 0 35 4 0 4 0 35 4 0 45 5 E 5 5 E A T bo BB 10 0 10 0 85 10 0 10 0 T 10 10 0 110 de 05
36. usado aparafusadoras el ctrica e pneum ticas O Shutt off do equipam com base no valor de torque mas porem gulo garantido pelo valor de ngulo usado apenas em aparafusadoras el ctricas O Shutt off do equipamento realizado com base no valor de ngulo mas pen por Ane garantido pelo valor de torque usado apenas em aparafusadoras el ctricas Tabela 5 Descri o do controlo de aperto 3 7 4 1 Par metros de Controlo de Aperto Na utiliza o de aparafusadoras pneum ticas o tipo de controlo usado aperto por torque nao havendo possibilidade de mais nenhum par metro de controlo Por outro lado o uso de controladores el ctricos um pouco mais complexo e os cuidados na defini o dos par metros fundamental para o sucesso do processo Neste momento o controlo nas linhas PL6 efectuado em dois passos 1 Passo Fasten to Angle A Elevada velocidade de rota o Shutoff angle muito pr ximo da posi o final pretendida Neste passo normalmente efectuado apenas um controlo por ngulo isto porque como vis vel na figura 20 existe um pico de torque durante a abertura de rosca que por vezes se aproxima do torque de shutoff Isto significa que em caso de controlo de torque o shutoff torque poderia ser atingido ainda no primeiro passo apesar de a junta ainda n o estar apertada Por este motivo no primeiro passo pretende se garantir a rapidez do processo atribuindo velocidade m xima de rota
37. 008 64 10 x 05063 250 0001 F5 2 9x 001 aad Ap DEPRAG 320EGZ270004 73 7 IET 2x05063 320 0006 superiores Center Stack FO1 F02 Ap DEPRAG 320EGZ270004 3 2x05063 320 0006 inferiores Center Stack FO1 F02 Ap DEPRAG 320EGZ190008 54 2x05101 075 0000 Figura C 1 Fluxograma de aparafusamento F01 02 Produto Center Stack F07 F5 1 Center Stack FO Ap DEPRAG 320EGZ190008 64 10 x 05063 250 0001 F5 2 Center Stack F07 Ap DEPRAG 320EGZ190008 64 3x 05063 250 0001 F Center Stack FO1 F02 Ap DEPRAG 320EG7190008 64 2x05101 075 0000 Center Stack F10 F11 Ap DEPRAG 320EGZ130008 64 2x05063 312 000 superiores Center Stack F10 F11 Ap DEPRAG 320EGZ7190008 64 2x05063 312 000 inferiores Figura 2 Fluxograma de aparafusamento F07 56 Produto Center Stack F10 11 F5 2 Center Stack F10 F11 IHKA Ap DEPRAG 3206719000454 3 x 05063 250 0001 Center Stack F10 F11 blower Ap DEPRAG 320EGZ190003 54 2x05101 075 000 Center Stack F10 F11 liga o ao AUDIO Ap DEPRAG 320EGZ270004 73 2 05063 320 0006 Center Stack F10 F11 Ap DEPRAG 3200622 70004 73 2 x 50863 320 0008 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 2 Center Stack F10 F11 AUDIO DEPRAG 3206619000954 10 x 05065 250 0001 Center Stack F10 F11 liga o 20 audio Ap DEPRAG 320EG2130003 54 2x 5083 312 000 Center Stack F10 F11 protec o de m os Ap DEPRAG 320EGZ219000
38. 01 F02 F07 F12 F13 Fixa o termopl stica F24F01 F02 F07 F12 F13 Fixa o das barras cromadas F1 F2 F10 F11 Fixa o termopl stica e fixa o das barras cromadas blenda IHKA J1 F10 F11 Fixa o termopl stica e fixa o das barras cromadas blenda Audlo J2 F10 F11 Aparafusamento do AUDIO completo blenda F3 Montagem dos blocos laterals e central borracha de contacto e PCB front F4 Montagem do Steuer na blenda encaixe do audio FO1 FOZ FO F12 F13 F5 1 Aparafusamento AUDIO FO1 F02 FO F12 F13 F5 2 Aparafusamento IHKA F6 Aparafusamento Blower encalxe e aparafusamento do grupo AUDIO F10 F11 aparafusamento dos pinos F7 Encalxe e aparafusamento das abas cromadas F07 F12 F13 Encaixe e aparafusamento da blenda de protec o F10 F11 P2 Teste vlbra o M01 Inser o da pe a na linha M02 M03 M06 Teste din mico M05 M09 Teste teclas AUDIO MOTIMOB Teste teclas IHKA M10 1 Torque bot es IHKA M10 2 Torque bot es AUDIO M11 Teste FBM M12 Laser M13 M14 Vis o IHKA M15 Visao AUDIO M16 EOL Teste M18 1 Vis o dla vis o nolte M18 3 Retirar peca e embalagem M19 An llse Figura B 2 Legenda do ayout da linha PL6 Center Stack 55 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie ANEXO C Fluxograma de Aparafusamento das Linhas PL6 Produto Center Stack F01 F02 F5 1 Center Stack FO1 F02 Ap DEPRAG 320EGZ190
39. 3 54 3x 5083 312 000 Figura C 3 Fluxograma de aparafusamento F10 97 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie Produto Center Stack F12 13 F5 1 Center Stack FO Ap DEPRAG 320EGZ190008 54 10 x 05063 250 0001 F5 2 Center Stack FO Ap DEPRAG 320EGZ190008 54 9 05063 250 0001 F6 Center Stack FO1 FO2 Ap DEPRAG 320E67190008 64 2x05101 075 0000 Figura C 4 Fluxograma de aparafusamento F12 13 Produto FKA D3 Center Stack FRA Ap DEPRAG 320EGZ150008 64 6 x 05063 281 0000 D3 Center 5tack Ap DEPRAG 320EGZ190008 64 2 x 05063 281 0000 Figura C 5 Fluxograma de aparafusamento FKA 58 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO D Dossier de Parafusos Utilizados em Alguns Projectos da PP Tipo de cabeca de parafuso No caso dos produtos da PP sao utilizados maioritariamente parafusos de cabeca de boleada e de cabe a chata S o usados para fixa o de elementos onde h necessidade de um bom acabamento da superficie dos componentes Os parafusos de cabeca boleada sao principalmente usados para dimens es de rosca muito reduzidas como o caso Externo ROSCA Tipo de rosca uem Angulo da msc As roscas usadas nos produtos da PP sao externas simples direitas triangulares e auto roscantes neste tipo de rosca o ngulo de Filete abertura pode variar sendo no nosso caso de 309 N o podem ser consideradas roscas
40. 4xrs hy 0 06 xrs ha 0 12 xrs P 045xrs max 09 18 2 10 Grillare Lingas nit Tella win des nagich Conger woth nere ros possible rs 22 Me d t 2 04 16 44 44 02 04 15 44 44 01 Of 17 41 38 01 06 16 43 dA 01 04 18 44 dA 01 05 18 40 38 01 04 18 44 44 02 04 198 44 dA 01 of 19 55 48 rs 35 My do h i 14 24 70 70 04 14 24 70 TO DA 15 25 70 70 03 W 7 TA 70 04 15 7 EM 1 14 27 M 70 03 15 28 72 7 04 18 28 87 75 rs Me Mi d dp 1 00 39 42 120 120 37 42 120 120 07 32 45 111 100 10 54 44 117 120 06 37 48 120 120 06 37 48 10 100 09 41 48 120 120 00 41 51 120 120 10 41 51 150 130 66 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO Tabela de C lculo para Defini o de Torque de Aperto Pr tico da Ncm ARMAR 2 15 15 21 1 HEHE Me 16 48 5 18 14 15 19 20 foe EE Me 19 16 8 16 18 18 20 20 oc Too 19 19 20 20 16 18 HHHHHHEHHH 19 17 19 es ai Me io 17 20 17 17 18 16 1 17 18 20 elo mz a atr Me 17 17 17 16 15 19 2 20 28 ita Me 17 16 16 15 16 18 20 O A 2858 Me 18 15 17 14 17 17 7 MA 295 ef Me 16 18 16 19 17 2 20 pq 16 15 16 17 16 16 18 9 9 26 dod ii M 15 16 16 17 19 il HE HHHHE Me
41. 950 uma das ferramentas de controlo de qualidade por iniciativa de Joseph Juran guru da qualidade Na sua base est o Princ pio definido por Pareto que refere um pequeno n mero de causas geralmente 20 respons vel pela maioria dos problemas 80 Esta ferramenta permite a concentra o de esfor os na resolu o dos problemas De facto em muitos casos a maior parte das perdas que se fazem sentir s o devidas a um pequeno n mero de defeitos considerados vitais Os restantes defeitos que d o origem a poucas perdas s o considerados triviais e n o constituem qualquer perigo s rio Uma vez identificados os defeitos vitais dever se proceder sua an lise estudo e implementa o de processos que conduzam sua redu o ou elimina o 2 1 3 Diagrama de Ishikawa Tamb m designado por diagrama causa efeito ou fish bone talvez uma das mais importantes ferramentas de melhoria cont nua Permite sistematizar a an lise de um problema investigando as poss veis causas e prosseguir a investiga o desdobrando cada causa em outras para nos ajudar a identificar a s causa s raiz Depois de identificadas as causas necess rio agrup las em diferentes categorias avaliando cada uma Jo o Paulo Pinho 2009 Fonte de texto http www 12manage com e http www valuebasedmanagement net visitado em 12 de Novembro de 2010 4 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie
42. Aparafusamento de Pe as Pl sticas na Produ o em S rie na Preh Portugal Paulina Ferreira de Matos Dissertacao de Mestrado Orientador na FEUP Engenheiro Hermenegildo Pereira Orientador na Preh Portugal Engenheiro Jos Cavaleiro Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mec nica 2011 01 28 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Ao meu pai em mem ria Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Resumo A competitividade duma empresa adv m da sua capacidade de disputar com vantagem o mercado Actualmente assegurar vantagem em livre concorr ncia significa oferecer aos clientes solu es diferenciadas com um padr o de custo e de qualidade atractivos A integrac o vertical da empresa potencia uma vantagem competitiva ao n vel dos custos obrigando a um esforco permanente de acr scimo de efici ncia dos processos produtivos Regularmente s o detectadas paragens de produ o associadas ao processo de aparafusamento correspondendo a um downtime que resulta no decr scimo do r cio de disponibilidade do equipamento O presente projecto pretende fazer um estudo das causas subjacentes a essas paragens e definir m todos para as eliminar Deste modo necess rio analisar os equipamentos e materiais usados para este fim definindo quais as especifica es a adoptar Um dos par metros que garante a qualidade da junta aparafusada o co
43. PL6 HKA 05063 309 0000 RS 2 2X12 Claas TdB8 As caracter sticas deste parafuso s o em tudo semelhantes ao BN 50 12 112 excep o do formato da cabe a Este possui um colar adicional para o aumento da rea de carga e um melhor apoio do bit Caracter sticas Lan DELTA PT 7 SCREW 30X12 05063 284 0000 MMI D4 with Touchpad 4 WN 5452 GangWahlGeberGeraet 2 SCREW 22X7 05063 234 0000 MMI D4 with Touchpad WN 5452 SCREW 30X8 05063 253 0000 GangWahlGeberGeraet WN5452 O ngulo formado pelos filetes permite uma deforma o do a 3i material com uma resist ncia m nima os combina o do passo da rosca juntamente com a geometria dos MM p filetes proporciona uma elevada resist ncia vibra o evitando o gt afrouxamento S o utilizados em substitui o aos parafusos EJOT PT quando h necessidade de diminuir o comprimento ou o di metro pois permitem a compensa o atrav s da aplica o de maiores for as de aperto Caracteristicas 61 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie Refer ncia PP Ref do Fabricante Linha de Montagem Posto de Trabalho BETZER BN 90 10 112 05063 286 0000 GangWahlGeberGeraet Flat head screw Rsu 3 5x5 265 15 Parafuso Torx de cabeca c nica Os parafusos do tipo BN 90 indicam uma roscas de extremidade pentagonal que facilita o corte preciso durante o aperto bem como a posic o centrada
44. a A face superior das matrizes de aparafusamento deve ser rebaixada com uma parede de 1 3 cerca de 3 mm de altura em todo o seu perimetro exterior de forma a que os parafusos soltos se possam alojar na zona rebaixada curso da aparafusadora em X e Y deve ser limitado os limites 14 devem ser as posi es dos parafusos mais extremos Werficac o da concentricidade 1 2 dos furos com a peca m o 5 2 1 Venficar instala o pneum tica TB Ll Ll 2 2 Verficar instala o el ctrica 2g erficar sistemas de sensores 2 3 Verificar apoios da matriz Garantir visibilidade para os scanners de leitura aala Copo 1 Verificar comprimento 1 Ll uj U ap U HH ab ep icar di metro 2 1 A ponteira devera fazer batente na matriz ficando a cerca de 2mm da pe a 2 Diamtero interno dever ter cerca de 0 05 mm acima do di metros da cabe a do parafuso 75 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO L Representacao do Suporte Linear Balancer 608690 D D Motor cable 385442 B Screwdriver adaption 400833 G EC Screwdriver dilo 405065 Picture Example Mousepiece quide 3434282 Linear stand 408010 A Mouthpiece rd 4146791 LJ a Nose piece split type 414682 Socket 7 414924 Figura L 1 Esquema de uma aparafusadora com suporte linear Deprag Suporte Linear Matriz de Aparafusa
45. a agi 50 e Materias Controlling Planeamento e apoio Laboratorio a clientes Qualidade Produ o Figura A 1 Organimagrama da PP Fonte documenta o Interna da PP Inform tica e Organiza o Aplica es Sistemas Recursos Humanos Forma o Pessoal 9d Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO B Layout da linha PL6 Center Stack FKA Center Stack Ded 1H EF 3 ees fit ua a in TO ura i al ELE 7 wb LIT ET wees LIE i m Se O a C amp a EM i az two a in mao 40 E EL e Figura 1 Layout da linha PL6 Center Stack 54 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie Legenda B2 1 Corte dos condutores de luz 1K e 2K da bloco central B2 2 Montagem das teclas Interlores e condutores de luz na gula das teclas do bloco central B2 3 Corte das teclas interiores do bloco central B3 2 Montagem das teclas exterlores no bloco central C2 1 Corte das teclas interiores e condutores de luz dos blocos laterais C2 2 Montagem das teclas Interlores e condutores de luz na gula das teclas dos blacos laterals C3 2 Montagem das teclas exteriores nos blocos laterais D1 1 Pr montagem dos LCD s Di Montagem dos LCD s no PCB D2 Montagem da ficha no conector do PCB Front F14F
46. acima de 90 se os objectivos de produ o di rios n o foram atingidos a produ o pode ter sido eficiente mas n o foi eficaz Cada paragem n o programada demora em m dia cerca de 9 segundos conforme descrito no ponto 4 Os 9 segundos representam cerca de 28 1 do tempo de ciclo o que significa que em m dia por cada 3 correc es efectuadas pela operadora perdemos uma unidade produzida 1 RA gt 5 ix D Efici ncia diz respeito optimiza o da utiliza o dos recursos ao passo que efic cia concerne a capacidade de atingir os objectivos propostos Jos Manuel Teodoro www gestao altalogica com 33 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Uma redu o dos tempos de paragem do processo poderia contribuir positivamente para a produtividade da linha 5 1 2 Diagrama de Pareto Os diagramas foram realizados ANEXO H considerando uma amostra de quatro semanas semana 37 a 40 Excepcionalmente o posto F6 H deu in cio aos registos dos dados do processo apenas na semana 42 sendo por isso a an lise de Pareto efectuada da semana 42 45 Pela an lise dos diagramas conclu se que cerca de 25 das causas de falhas de aparafusamento na linha Center Stack e representam cerca de 80 dos problemas Os erros dominantes sao de Torque Low em todos os postos excep o da opera o efectuada no posto J2 e F6 H estes revelam que a maioria dos problemas traduzida em erros
47. ada influencia a performance dos operadores A fadiga acaba por causar distracc o e torna os movimentos mais lentos acabando por afectar a normal cad ncia da linha 4 4 Pessoas Um dos grandes desafios da industria lidar com as pessoas que nela trabalham A natureza do trabalho nas linhas origina repetic o de tarefas que por sua vez conduzem a rotinas di rias Estas apesar de permitirem curvas de aprendizagem tamb m originam desgaste e stress As pr ticas actuais nao fomentam uma passagem de turno eficiente pelo que a transmissao de Informa o fica ao crit rio de cada operadora Isto resulta em pr ticas de trabalho que diferem de pessoa para pessoa o que pode resultar em erros de processo Ao mesmo tempo a falta de forma o a nivel de postura de opera o manuseamento do equipamento e conduta levam a uma diminui o da produtividade Mesmo resolvidas as quest es anteriores existe falta de um controlo operacional sobre o desempenho das operadoras de forma a garantir que as rotinas adoptadas correspondem s boas pr ticas definidas pela empresa que aposta na motiva o e envolvimento das pessoas no seu trabalho 4 5 Curvatura das Pecas O design autom vel d primazia s linhas curvas por contraste com a monotonia que as linhas direitas oferecem A din mica e a eleg ncia das linhas curvas criam a sensa o de movimento flu do no interior do ve culo desde o painel de instrumentos at s portas que se desta
48. ado e irrecuper vel Os desperdicios de tempo s o x M todos para os combater normalmente causado por gt Nivelar as opera es gt Implementa o de um layout 1 mais gt Realizar r pidas mudan as de set up 2 1 Layout Esbo o representativo da distribui o f sica 2 Set up Tempo decorrido para a troca de ferramentas ou equipamento de um processo em curso at ao inicio do pr ximo processo Tabela 1 Desperd cio de tempo e m todos para os combater Jo o Paulo Pinto 2009 3 Transporte e Movimenta es Este par metro n o aplic vel ao processo de aparafusamento pela sua nfima express o 4 Desperd cio do Processo Referem se a opera es ou processos que n o s o necess rios ou at mesmo incorrectos originando aumento do n mero de defeitos Podem aqui tamb m ser englobados processos que podem ser eliminados ou substitu dos por processos mais eficientes 5 Stocks No processo de aparafusamento os stocks n o representam problema pela utiliza o do m todo just in time Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie 6 Defeitos S o um acumular de perdas nomeadamente em rela o ao rework de pecas Al m disso quando s o detectados defeitos s o aumentadas as inspec es do produto final provocando uma diminui o da produtividade Os defeitos s o causados por M todos para os combater gt Implementac o de opera es padr o gt Presenca de di
49. anage com methods value stream mapping pt html 20 Acesso 2015 20 Dezembro 202010 http www deprag com english index htm http www gestao altalogica com pag curso asp numord 56 amp origem menuflash http www syar com uy pdf coeliinductivos capacitivos pdf Acesso 5 Janeiro 2011 Jacobs Chase amp Aquilano 2009 Operations amp Supply Management 12th edition McGraw Hill Lisboa Jo o Paulo Pinto 2009 Pensamento Lean 3 edi o LIDEL edi es Porto Manuais de aprafusadoras e controladores Deprag Manual de controladores Desoutter Robert A Malloy Plastic Parts Design for Injection Molding 1 edi o HANSER Gardener publications Valley Ave Cincinnati Simoes Morais 2003 Desenho T cnico Basico 3 volume 22 edicao Porto Tecnologia de Aperto Guia de Bolso Atlas Copco http www valona com br downloads Tecnologiadeaperto pdf 51 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie ANEXO A Organigrama da Preh Portugal 52 Engenharia Fabrica o Electr nica Manuten o Geral Ferramentas Processoe AOL Processos e Automatiza o Software Testes e ICTs Automovel Montagem Autom vel Montagem Autom vel Aparafusamento de pe as plasticas na produ o em s rie Secretanado Garantia de bi Qualidade Log stica Finan as e Controlling Planeamento Qual e Assint ncia a Clientes Contabilidade Qualidade Injec Plstcose Pintur
50. ar sequ ncias de aperto gra as as etapas de montagem armazenadas no controlador 15 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Isto acontece atrav s de um servidor web ou directamente no teclado do controlador tendo como acess rios opcionais m dulos de software para registo e an lise das liga es aparafusadas registo de dados e gr ficos O display indica o modo de controlo e o status da montagem 3 5 M quina Alimentadora As alimentadoras autom ticas de parafusos figura 16 s o iguais para os dois tipos de aparafusadoras abordadas neste projecto Este equipamento vibratory bowl respons vel por abastecer as aparafusadoras de parafusos Com a vibra o estes sobem pelo top rail em forma de espiral at entrarem no feed rail Durante este percurso existe um sensor que indica a exist ncia ou n o de parafuso antes da entrada no feed rail Se n o for detectada a presen a do parafuso a bacia continua o seu movimento vibrat rio at nova detec o Os parafusos s o posicionados por meio de uma guia at darem entrada no separador Se necess rio pode ser efectuada uma triagem sensorial que identifica se os parafusos se encontram na posi o correcta Se a posi o estiver correcta um cilindro posiciona o de modo a ser enviado por presss o de ar pela mangueira de alimenta o at aparafusadora Por outro lado se a sua posi o estiver invertida o separador encaminha o pela mangueira que o de
51. aterial Actualmente os bits s o substitu dos com uma frequ ncia de 6 em 6 turnos Tendo cada bit um custo que ronda os 60 sabendo que sao realizados 66 turnos por m s temos uma despesa mensal de 660 Posto isto o conjunto blenda back cover foi analisado em laborat rio com o fim de obter conclus es sobre a veracidade das suas dimens es Os relat rios de dimensionamento concluem que o problema reside no back cover e n o na blenda como se julgava e que a curvatura em nada afectou o processo de aparafusamento Apesar de o molde se encontrar nas perfeitas dimens es o relat rio de dimensionamento revela que o back ccover nao sim trico e possui mais 0 390mm de comprimento de um dos lados A altera o das dimens es iniciais pode ser justificada pelo material utilizado para produ o do back ccover Este componente pl stico feito em PA6 MX GF40 ou seja Poliamida com 6 tomos de carbono 29 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie POLIAMIDA 6 ABREVIATURA Emm F RMULA Quimica H O PA 6 come N CH Schlak IG Farben 1939 PRINCIPAIS CARACTER STICAS Semicristalino termopl stico de engenharia Grande absor o de humidade Obtido a partir da caprolactama DESVANTAGENS NANTAGENS Taxa elevada de absor Mais f cil de processar Maior tenacidade a baixas temperaturas Maior HDT Coeficiente de atrito superior ao Auto exting
52. ca M quinas pneum ticas com embraiagem sao muito sensiveis a varia es de press o e condicionadas apenas pela for a de uma mola Cada aparafusadora ajustada apenas para um torque de aperto O seu controlador permite apenas controlo do n mero de ciclos de aparafusamento e par metros de tempo PRECIS O DE TORQUE s pequenas varia o de press o de ar tamb m influencia a precis o de torque QUANTIDADE DE VIBRA O El ctrica 1 M quinas el ctricas usam switch sens veis para uma r pida e precisa resposta Ideal para processos com ajustes de torque diferentes e especifica es torque ngulo O software de ajuste dos par metros de torque ngulo eliminam a necessidade da interven o mec nica oferecendo uma solu o pr tica Permite o controlo total do processo de aperto fazendo a documenta o dos principais dados para gest o estat stica Os condutores el ctricos proporcionam maior al vio ergon mico operadora em rela o ao sistema pneum tico A utiliza o di ria destas m quinas pode causar S ndrome de Stress Repetitivo pelo desgaste causado pelo excesso de vibra o do equipamento LI N VEL RU DO y FACILIDADE DE SET UP de montagem CALIBRA O DE TORQUE a A polui o sonora no local de trabalho provoca desconforto e fadiga 1 Com aparafusadoras el ctricas n o h necessidade de instalar compressores de ar Podem ser
53. ca claramente atrav s da disposi o ergon mica e da ex mia concep o dos elementos de comando Entramos no 14 ve culo e tudo est perfeitamente harmonizado No posto de trabalho J2 onde aparafusado o subgrupo Audio do produto F10 11 s o evidenci veis v rias paragens de processo pelo erro de nterrupt onde inicialmente se julgavam ser devidas curvatura das pe as Visualmente poss vel identificar a falta de concentricidade entre as torres de aparafusamento da blenda e os furos do back cover Fonte http broba blogspot com Adrian van Hooydonk chefe de design do BMW Group 28 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie Back cover Blenda Figura 24 Exemplo da falta de concentricidade da blenda back cover do Audio F10 11 Pelo desfasamento dos furos o parafuso n o tem capacidade de guiamento suficiente para dar inicio do processo de abertura de rosca acabando por perder o contacto com o swicth causando o erro de Interrupt Para al m da falta de concentricidade dos furos a substitui o dos bits e das ponteiras uma pr tica regular mostrando graves sinais de desgaste at mesmo fractura no caso dos bits Na tentativa de guiamento do parafuso em direc o ao furo o bit acaba por moer perdendo a forma original de estrela de seis pontas A resolu o deste problema n o implica somente um aumento de efici ncia do processo mas tamb m uma reduc o de custos de m
54. cas pl sticas na produc o em s rie ANEXO J Check List de Manuten o Preventiva de Aparafusadoras e M quinas Alimentadoras Data Check list de manutencao preventiva de aparafusadoras Nr do Equipamento Posto de trabalho e m quinas alimentadoras Revis 1 Revis 2 T cnico respons vel pela Data Date manutenc o Revis 1 Revis 2 Nao NOT Actividade Aparafusadoras tem Ocorrencia Periodicidade Verifica o dos bot es de Aplic vel emerg ncia Ajuste e lubrifica o do suporte linear em rela o aparafusadora Venfica o da mola de amortecimento Clutch Bearing Estado do parafuso e respectivo anel Semanal Liga o com a mangueira alimentadora 14 Nosepiece Inspec o visual tampa da panela alimentadora Venfica o do ajuste do potenci metro de vibra o Verifica o do estado do parador Verificar manometro de press o Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO Check List de Concep o e Recep o Instala o de Matrizes Ponteiras de Aparafusamento Home Hame Data Date CADERNO DE Revis 1 ENCARGOS SPECIFICATIONS Revis 2 Refer ncia Produto Product N Projecto Project Reference Descri o breve Short description H dispositivo Device Nr Numero posto de trabalho Work St Nr As matrizes de aparafusamento devem tapar toda a area da pec
55. co Existem cerca de 2200 pessoas envolvidas na rea de tecnologias inovadoras e solu es para clientes individuais distribu das por pa ses como Alemanha Fran a Portugal Rom nia M xico China e Estados Unidos 1 2 Preh Portugal A Preh Portugal foi funda em 1970 no concelho da Trofa sendo a primeira f brica de Electromec nica criada fora Alemanha A partir de 1994 inicia a sua actividade na rea de electromec nica para autom veis Com o aumento do volume de neg cio em 1997 integra verticalmente montagem electr nica de SMD 1 3 O Projecto Sobre Aparafusamento de Pe as Pl sticas na Produ o em S rie na PP Com a crescente competitividade do mercado necess rio adoptar m todos que acrescentem valor Pretendesse a diferencia o dos concorrentes primeiro em qualidade depois pelos prazos seguido de flexibilidade e custos Tudo isto tendo em considera o a personaliza o dos produtos de acordo com as especifica es de cada cliente Para isso cumprir a produ o no tempo previsto implica a minimiza o de falhas no processo produtivo No processo de montagem dos produtos fabricados na PP s o detectadas paragens de produ o associadas ao processo de aparafusamento Este projecto pretende fazer um estudo das causas que provocam essas paragens promovendo solu es Sabe se que a chave para o correcto aperto de uma liga o aparafusada passa pela qualidade dos equipamentos e pela correcta defini o e aplica
56. directamente ligadas corrente e facilmente mudan as de posi o na linha Apesar de a calibra o de torque ser realizada da mesma maneira em ambas as situa es com recurso a um dinam metro mais f cil ajust lo no controlador de uma aparafusadora el ctrica do que ajustar manualmente uma embraiagem pneum tica As aparafusadoras pneum ticas usam motores de palhetas implicando que estas tenham muitas vezes de ser substitu das CUIDADOS DE MANUTEN O embraiagem mec nica requer mais cuidados de lubrifica o e verifica o do estado da mola Investimento relativamente baixo excelente pre o na rela o custo benef cio para faixas de torque dos 0 02 180 Nm As aparafusadores el ctricas utilizam na sua maioria motores sem escovas possuindo baixo n vel de manuten o Ed parte mec nica menos complexa e rela o s aparafusadoras exigindo apenas cuidados de limpeza lubrifica o Apesar do custo superior quando comparadas com aparafusadoras pneum ticas ideal para linhas que exige fiabilidade de aperto Tabela 7 Benchmarking de Aparafusadoras Pneum ticas e El ctricas 26 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 4 1 3 Matrizes e Ponteiras Durante o aperto h necessidade de um aux lio no guiamento dos parafusos at ao furo onde v o abrir roscas recorrendo se ao uso de matrizes de aparafusamento Estas t m a
57. dos pelo controlador el ctrico propondo ac es de melhoria At aqui poss vel concluir que grande parte dos problemas passam pela manuten o dos equipamentos tendo sido proposta a check list para o efeito Contudo existem ac es que podem ser tomadas prevenindo os erros mais comuns 5 2 6 1 Torque Low Como revelado pelos diagramas de Pareto o erro de Torque Low o causador de 80 das paragens do processo na maioria dos casos Pela an lise atenta do comportamento do equipamento e das operadoras poss vel verificar que na maioria das vezes este erro consequ ncia da falta de alimenta o da m quina aparafusadora Apesar da falta de alimenta o quando a operadora realiza o curso para aparafusar o bit acaba por tocar no furo sendo o suficiente para dar in cio ao processo Este facto pode ser combatido pela simples implementa o de sensores indutivos nas mangueiras de alimenta o detectando ou n o a alimenta o de parafusos Se a aparafusadora n o for alimentada emitido o sinal que a m quina alimentadora deve continuar a func o de alimentac o Estes sensores sao relativamente baratos cerca de 100 cada e podem reduzir os erros de Torque Low em 50 Al m disso evitam que a operadora esteja constante a carregar no bot o de alimenta o de parafusos poupando tempo na execu o da opera o 5 2 6 2 Torque High Os sensores aplicados para a resolu o dos erros de Torque Low podem ser tamb
58. e Estas paragens n o programadas afectam negativamente a produ o Pela consulta de manuais de equipamento e da observa o de comportamentos desde o in cio deste projecto surge a proposta de uma check list de manuten o preventiva para as aparafusadoras e m quinas alimentadoras mais detalhada do que a actualmente existente ANEXO J Prop e se tamb m a aquisi o de uma m quina de ultra som para remo o de limalhas evitando assim avarias nos dois equipamentos por falta de limpeza As novas check lists detalham quais as partes do equipamento a serem verificadas e a respectiva ordem para que nada seja esquecido A ideia que cada t cnico se fa a acompanhar da lista cada vez que necessita de verificar uma aparafusadora ou m quina alimentadora 21 Consultar imagens no Anexo L 38 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie As check lists fazem com que um simples check previna que um pequeno engano se torne num problema de grandes propor es Posto isto poss vel citar vantagens do uso desta ferramenta Seguran a Estas listas funcionam como uma rede de seguran a cognitiva Detecta falhas mentais resultantes da complexidade do trabalho moderno Efici ncia Espera se que a equipa de manuten o se torne mais r pida e eficiente depois da habitua o s check lists Exactid o Este um dos maiores desafios para as equipas modernas N o h d vidas que a equipa seja boa o que
59. e obt m a percentagem de utiliza o da capacidade instalada No caso acima descrito temos uma diferen a 6 9 segundos o que representa uma folga ou uma utiliza o da capacidade de 82 3 Contudo se o tempo de ciclo for ponderado pela taxa de inefici ncia do bottleneck da opera o obtemos o tempo real de ciclo com que a linha est a laborar Utilizando como exemplo o posto F5 1 temos um tempo de ciclo de 32 segundos e uma efici ncia de 97 3 Logo se contarmos com a inefici ncia do processo realizado neste posto temos um tempo real de ciclo de 32 9 segundos O que se traduz numa utiliza o da capacidade instalada de 84 5 A folga existente de 15 5 na capacidade instalada por um lado permite ter uma margem de seguran a para mesmo que existam paragens n o programadas ainda se poder cumprir a produ o necess ria para cobrir a procura Por outro lado quanto mais longe estivermos da capacidade instalada maior o subaproveitamento da mesma Contudo durante a realiza o do projecto foi poss vel constatar que em certas ocasi es os objectivos de produ o di rios n o eram cumpridos o que significa que na realidade n o existiu qualquer folga e que a diferen a entre o takt time e o tempo de ciclo foi negativa Outra poss vel interpreta o a de que na realidade nestes dias a taxa de inefici ncia se cifrou em niveis mais elevados Embora os postos de trabalho apresentem n veis de efici ncia muito elevados todos
60. e os problemas de aparafusamento poderem ter origem nas mais variadas reas de engenharia O tempo dispon vel para o projecto n o permite abranger todas as reas por esse motivo n o foi poss vel determinar um material substituto do material PA6 para substitui o do back ccover do AUDIO F10 49 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Em suma a elimina o de paragens de produ o relacionadas com aparafusamento foi atendida com cria o de valor para a empresa quer pela redu o de custos optimiza o de processos e pela motiva o das operadoras mas o efeito total das implementa es realizadas s ser sentido a m dio prazo curva de aprendizagem trar melhores resultados mas ficam dois pontos em aberto para estudos futuros a varia o dimensional do material e equacionar um re desenho da linha para obter maior retorno sobre as melhorias at agora alcan adas 50 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Refer ncias e Bibliografia http balancedscorecard blogspot com 2009 01 parte 1 eks e as quatro perspectivas de html A V Machado amp A M Cunha 2001 Introdu o aos Pol meros Manual T cnico Departamento de Engenharia de Pol meros da Universidade do Minho Adrian van Hooydonk chefe de design do BMW Group http broba blogspot com http epocanegocios globo com Revista Common 0 EIT7 15 16294 00 COMO ELES TRABALHAM html http www l12m
61. eja a cria o de ac es de forma o A Instru o sobre como interagir com o equipamento evita que os procedimentos fiquem ao crit rio de cada operadora No es t cnicas do funcionamento das aparafusadoras e compreens o dos erros detectados pelo controlador ajudam tamb m na compreens o de alguns fen menos que podem prevenir defeitos nas pe as e avarias de equipamentos Prop e se tamb m a pr tica de pequenas reuni es com as operadoras no arranque e durante a realiza o dos projectos Transmitir a import ncia do seu trabalho explicar para onde v o os produtos por elas executados e em que tipos de ve culos s o incorporados Sabendo que o seu trabalho reconhecido e que das suas opera es nascem produtos com qualidade incutir a vontade de fazer mais e melhor 5 2 5 Varia es Dimensionais Para combater a o problema detectado em 4 5 relativo varia o dimensional do back cover do AUDIO F10 numa fase inicial optou se por fazer uma altera o nos par metros de injec o de maneira a reduzir a dilata o por absor o de gua A medida implementada n o obteve os resultados esperados As amostras conseguidas inicialmente correspondiam s dimens es desejadas contudo o controlo apertado dos par metros de injec o n o compat vel com a produ o em s rie Apesar do esfor o as novas pe as infectadas possuem os mesmos erros dimensionais Desta forma foi colocada a hip tese de altera o de material
62. emitido ha necessidade de uma correc o e consequente perda de tempo Retirar um parafuso NOT OK traduz se em desperd cio de tempo traduzido numa sequ ncia de tarefas referidas na figura 23 Levantar Matriz de Pressionar Botao de Aparafusamento Erro N o Facilidade de Retrabalho Remo o do Parafuso gt NOT A A ac o correctiva efectuada pela ope radora consiste em retirar O D Iparafuso NOT OK Correctiva Efectuada Pela Operadora l Sim Quando a operadora nao lcapaz de retirar o parafuso NOT a peca retirada da linha enviada para a bancada utilizando para isso uma chave torx I manual i Fechar Matriz de Aparatusamento de retrabalho Com equipamento apropriado loperador respons vel corrige pe a de forma torn la voltar ao posto seguinte do local onde foi retirada Continuar Normal Processo de Aparafusamento Figura 23 Sequ ncia de tarefas quando detectado erro de aparafusamento Podendo esta sequ ncia demorar at cerca de 9 segundos resulta em aumento do tempo de ciclo e em risco de falhar o takt time influenciando negativamente a produ o prevista e impondo uma recupera o Significado dos erros detectados durante o controlo de aperto Torque Lo
63. erformance e a qualidade das organiza es pela implementa o de rotinas proactivas Espera se uma evolu o gradual do desempenho que se conquista dia a dia e de forma sustentada A busca da qualidade tal como com todas as mudan as n o s o conseguidas instantaneamente mas atrav s do tempo e da habitua o fazendo jus ao conceito de melhoria cont nua Jacobs Chase amp Aquilano 2009 Jo o Paulo Pinto 2009 2 1 1 KPI s Key Performance Indicators Como se pretende melhorar as quest es relativas ao aparafusamento necess rio fazer uma breve an lise do estado actual do processo para posterior compara o de resultados Tipicamente a produtividade medida em termos de output por hora de trabalho Contudo pode ser vista como o conjunto de ac es que aproximam a empresa dos seus objectivos Jacobs Chase amp Aquiliano 2009 De acordo com os dados disponibilizados ser o calculados os indicadores que mais se adequam ao projecto 2 1 1 1 Efici ncia A efici ncia E avalia a capacidade de um sistema fazer correctamente a actividade que Ihe proposta atingindo os objectivos ou seja avalia a utiliza o dos recursos dispon veis Joao Paulo Pinto 2009 Resultados alcan ados E x 100 Recursos utilizados 2 1 1 2 Tempo de ciclo O tempo de ciclo ditado pelo tempo entre pe as sucessivas ou seja pela opera o mais lenta Esta esta o conhecida como estrangulamento ou bottleneck def
64. es parafusos sao unificados pela norma ISO 10664 A chave Torx possui maior resist ncia a pressao de encaixe realizando apertos mais fortes do que a anteriormente usada chave Phillips Utilizados em furos muito pequenos O diametro da rosca permite a transmissao de elevados torques de aperto bem como a eficiente transmiss o do mesmo gra as ao seu hexalobular Caracter sticas O passo da rosca proporciona uma segura fixac o do parafuso durante a montagem Quando fixado este parafuso possui um elevada resist ncia ao desaperto Permitem uma transmiss o optimizada de torque e ciclos de montagem autom tica muito reduzidos Refer ncia PP Ref do Fabricante Linha de Montagem Posto de Trabalho BETZER PL6 Center Stack F01 02 05042 320 0006 F6 RS 4X15 PL6 Center Stack F10 F11 PAL A mw MN ZSE mf ES gt desenho Preh existente na base de dados denomina produto como analogo a um EJOT PT Trata se de um parafuso especialmente desenvolvido para o produto em quest o Para al m da fun o de conex o de duas partes distintas tem tamb m como objectivo servir de encaixe para fixa o do produto no autom vel Caracteristicas 60 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie Refer ncia PP Ref do Fabricante Linha de Montagem Posto de Trabalho BETZER BN 50 13 112 PL6 Center Stack F10 F11 05063 312 0000 RS 3X8 F7 PL6 Center Stack F07 05063 278 0000 RS 25X10
65. estes de destrui o para validar a aplicabilidade dos par metros actuais 30 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 5 Solucoes 5 1 Aplica o de Ferramentas Lean Nos tempos de hoje n o sao apenas recolhidos dados de aparafusamento que garantam a seguran a das liga es Na produ o em s rie o registo de dados relativos ao aparafusamento torna se cada vez mais importante para o controlo de qualidade bem como para potenciais optimiza es de montagem Para identificar algumas causas de problemas das linhas PL6 Center Stack e FKA recorreu se ao uso de ferramentas de melhoria cont nua As ferramentas utilizadas t m como objectivo analisar o processo produtivo identificando as causas da sua variabilidade contemplando os resultados ap s a aplica o de cada uma delas 5 1 1 KPIs Sendo o objectivo aumentar a produtividade das linhas PL6 diminuindo o numero de falhas dos processos de aparafusamento foram definidas m tricas para os seguintes KPI s com a inten o de se compararem resultados ap s implementa o das ac es de melhoria 5 1 1 1 Efici ncia Posto de Trabalho 12 F5 F5 2 Eficiencia 97 263 97 29 98 42 Tabela 8 Efici ncia dos postos de aparafusamento da linha Center Stack e Os c lculos de efici ncia acima referidos foram efectuados com base nos dados da semana 37 a 40 a do posto F6H que at ent o n o possu a recolha de dados sendo a sua an
66. eum tica Quando um erro identificado pelo controlador necess rio fazer um restart para alimenta o de um novo parafuso Para um melhor entendimento foi elaborada uma tradu o do menu do controlador pneum tico fc10 que pode ser consultado no ANEXO E contendo a explica o do tipo de erros detectados 3 4 2 Controlador para Aparafusadoras El ctricas Para a produ o em linha de montagem onde o aperto requer 100 de monitoriza o o transdutor de torque vem geralmente incorporado na ferramenta Estes transdutores encontram se tamb m dispon veis com um codificador de ngulo incorporado para monitorizar do ngulo de aperto Estes convertem a energia mec nica em sinal el ctrico cuja leitura pode ser feita no display Dentro da escala da m quina seleccionada poss vel ajustar individualmente o valor de torque velocidade ngulo tempo e direc o de rota o de acordo com as exig ncias da montagem A combina o de todos estes par metros permite uma infinidade de outputs de controlo Figura 15 Controlador de uma aparafusadoras el ctricas Manual Deprag O facto de ser poss vel a monitoriza o integrada de valores de torque e ngulo permite o controlo exacto do processo de aperto bem como o registo de todos os par metros do processo Para esta opera o de controlo necess rio um controlador de sequ ncia program vel este oferece programas de aparafusamento padr o torna se f cil cri
67. fectuada uma m dia obtendo se o valor final de Ma ANEXO 3 7 3 3 Compara o do Valor de Torque Te rico e Experimental Como se pode consultar no ANEXO G existe uma diferen a entre os valores de torque te ricos e experimentais Sendo o valor te rico de 0 22 N m e o valor determinado experimentalmente de 0 34 N m temos um acr scimo de cerca de 54 do valor quando passamos da teoria pr tica Dos principais factores que contribuem para esta diferen a s o as varia es dimensionais Quando falamos de termopl sticos temos de ter em considera o que o di metro interno das torres de aparafusamento n o constante para al m das varia es dimensionais ap s injec o aspectos como o ngulo de sa da para remo o do molde influenciam a sua geometria Outro factor que contribui para o aumento do torque pr tico for a de atrito criada durante abertura de rosca que em conjunto com o fluxo de sa da de material provoca resist ncia ao avan o do parafuso Todos estes factores s o respons veis pela diferen a de valores te ricos e pr ticos 3 7 4 Controlo de Aperto Nas aparafusadoras usadas na PP poss vel efectuar tipos diferenciados de controlo de aperto podendo os principais ser consultados na tabela 5 20 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Tipos de Controlo de Aperto Descricao do Processo Apenas tido em considera o o valor Aperto por Torque de torque de aperto pode ser
68. grama de aparafusamento F01 02 56 Figura C 2 Fluxograma de aparafusamento F07 56 Aparafusamento de pegas plasticas na em s rie Figura 3 Fluxograma de aparafusamento FIO cece eee nent teen enn e cece cece ee eees 57 Figura 4 Fluxograma de aparafusamento F12 13 2 0 0 ccc cece cece cece cece eee eeeeeeeeeenes 58 Figura C 5 Fluxograma de aparafusamento osnssssusessessesesersersessrsesresesesessee 58 Figura D 1 Exemplo de rosca de um parafuso cc cece cece ee eee eee eee e eee nee 59 Figura D2 lt Exemplo de descri o Belzer IE 62 Figura 1 Diagrama de Pareto do Posto F5 1 Pr Implementa es 68 Figura 2 Diagrama de Pareto do Posto F5 1 Ap s Implementag es 68 Figura 3 Diagrama de Pareto do Posto F5 2 Pr Implementa es 68 Figura 4 Diagrama de Pareto do Posto F5 2 Ap s Implementa es 68 Figura H 5 Diagrama de Pareto do Posto F6B Pr Implementa es 68 Figura 6 Diagrama de Pareto do Posto F6B Ap s Implementa es 68 Figura 7 Diagrama de Pareto do Posto F7 Pr Implementa es 69 Figura 8 Diagrama de Paret
69. iniciais Prev se que permanecendo mais tempo no forno acabaria mesmo por recuperar a 100 as dimens es originais Esta uma das limita es deste projecto Como se node constatar a escolha de materiais para injec o das pe as influ ncia indirectamente o processo de aparafusamento Para solucionar este problema seria necess rio um estudo aprofundado dos materiais poss veis de utilizar e respectivas combina es a fim de lhe atribuir as propriedades necess rias O tempo dispon vel para o projecto n o permitiu a resolu o do problema Contudo fica justificado o comportamento do material Como solu o pode se optar por fazer um re design da mesma substituindo os furos por rasgos figura 31 desta forma elimina se o problema de falta de concentriciadade Contudo implica um estudo por parte do departamento de qualidade no sentido de prever o impacto no produto final bem como custos na constru o de um novo molde de injec o Figura 31 Representa o de rasgos em substitui o de torres de aparafusamento 42 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Colocadas estas op es resta aprender a lidar com o comportamento sazonal da pe a Deve se considerar que os problemas serao sempre mais pertinentes no inverno devido a humidade 5 2 6 Erros Detectados pelo Controlador El ctrico Com base na ferramenta de melhoria dos 5 porqu s poss vel identificar as causas dos t picos erros detecta
70. inindo a capacidade do processo Jo o Paulo Pinto 2009 2 1 1 3 Takt Time Na ind stria existe necessidade de produzir de acordo com a procura evitando a acumula o de stock Pretende se satisfazer a procura assegurando que as necessidades dos clientes s o garantidas no tempo certo N o havendo qualquer vantagem em produzir acima da procura 3 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie pretende se nivelar todas as opera es do processo evitando desperd cio produzindo de acordo com a solicita o do cliente assegurando o Takt Time Jo o Paulo Pinto 2009 Tempo disponivel Takt Time _ Procura no tempo disponivel No tempo disponivel dever apenas ser considerado o tempo de trabalho retirando os tempos de paragens para descanso e manuten o preventiva Se a procura for maior que a capacidade de entrega existe risco de subcarga da linha e consequentes atrasos nas entregas Por outro lado em caso de sobrecarga a capacidade de fornecimento maior que a procura temos um subaproveitamento dos recursos denunciando a exist ncia de desperd cio A empresa deve constantemente adequar os tempos de ciclo ao takt time garantindo o cumprimento de prazos de entrega e a ocupa o dos recursos De maneira a criar rela o entre este dois indicadores deve se nivelar a produ o Jo o Paulo Pinto 2009 2 1 2 Diagrama de Pareto Este diagrama criado por Vilfredo Pareto no s culo XIX desde 1
71. l Manual Deprag cccccecccccseeccceseeeeceeeeecsesecceeeseeeseseenseeeeeas 13 Figura 12 Ilustra o de uma matriz e ponteira de aparafusamento 13 Figura 13 Esquema de embraiagem pneum tica Manual 14 Figura 14 Controlador de uma aparafusadora pneum tica 15 Figura 15 Controlador de uma aparafusadoras el ctricas Manual Deprag 15 Figura 16 Esquema de uma maquina alimentadora Manual Deprag 16 Representacao dO hu ped eant ene ea era e esae Ra Ou DO and 17 Figura 18 Aplica o de torque Baseado em documenta o interna da empresa 18 Figura 19 Fases do processo de aperto de um parafuso em fun o do ngulo Cat logo Betzer Re EL RR DE Cof orato 18 Figura 20 Fases do processo de aperto Com base em documenta o interna 22 Figura 21 Gr fico correspondente a um aperto OK Documenta o interna da empresa 23 Figura 22 Gr fico correspondente a um aperto NOT OK por erro de Torque Low Documenta o mterna d empresa Aide se ar res doe Pre ed Eger guo ana a pul sud 23 Figura 23 Sequ ncia de tarefas quando detectado erro de aparafusamento
72. lise efectuada nas semanas de 43 a 46 Para uma melhor an lise seria aconselh vel a compara o destes dados com os valores referentes s mesmas semanas do ano anterior mas a recolha de dados relativos ao processo de aparafusamento tiveram in cio em Agosto de 2010 De todos os postos referidos na tabela anterior aqueles que apresentam menor efici ncia s o os postos de trabalho D3 e F6 H Estes referem se ao produto FKA e Center Stack dada a sua baixa efici ncia merecem especial atenc o no sentido de melhoria 5 1 1 2 Tempo de Ciclo Pelo tema proposto para este projecto para a an lise dos tempos de ciclo optou se por considerar a linha Fe o posto J2 Neste conjunto poss vel observar o comportamento de seis aparafusadoras a trabalhar em conjunto Na coluna respeitante ao n mero de operadores esta 31 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie medida em termos da percentagem de tempo de um dedicada a um posto espec fico Por exemplo no posto F5 1 necess rio um operador no posto dedicando 100 do tempo de trabalho 7 5 horas No caso do produto F10 11 o operador necessita de dedicar apenas 50 do seu tempo laboral s opera es do posto F4 F4 FIFA Fi F12 F13 F4 F10 F11 F5 1 FiFZF F12 F13 F5 Todas F6 F01 F02 SALA 417 0 8 F6 F10 F 11 F7 F07 FT F10 F11 Produto Final Figura 26 Fluxograma correspondente ao processo de aparafusamento
73. mento Aparafusadora Figura L 2 Exemplo de um posto de aparafusamento 76
74. ncipal caracter stica um ngulo de abertura de rosca de 30 Com este ngulo o fio condutor do flanco torna se mais influente na abertura de rosca e promove o deslocamento e fluxo de material usando pequenas quantidades de energia no processo de aperto O segmento de raio dos flancos minimiza as for as radiais durante a abertura de rosca resultando num baixo torque de aperto A forma assim trica da rosca origina for as resultantes opostas durante o processo melhorando o fluxo de material Quando uma rosca muito pequena como neste caso quase toda a carga axial de aperto designada por Fy oposta ao arrasto no flanco da rosca O ngulo de press o do flanco de 15 transfere a maior parte da carga resultante do aperto na direc o axial Fa minimizando a tend ncia de ruptura dos furos causada pelas for as radiais Fr Como se pode comprovar pela figura 7 a for a axial Fa cerca de 3 7 vezes superior for a radial Fr conseguindo se assim minimizar os efeitos das for as radiais Geometria de rosca concehiba pelo Geometria de rosca n o adequada fabricante Bezter plastic boss plastic boss Fr F 0 5F Fg 0 26 Fy kw Fa 087 Fy WAV nose Figura 7 Forcas exercidas no filete de rosca Catalogo Betzer 3 2 8 Design dos Furos Quando sao usadas aparafusadoras para unir pecas pl sticas os furos devem ser incorporados nas pecas a apertar de forma a oferecer um suporte local em t
75. nos equipamentos pneum ticos necess ria interven o mec nica A n vel de lubrifica o as suas necessidades s o id nticas 3 4 Controlador A constante procura de melhoria determinou o controlo de processos Tal foi poss vel com a introdu o de controladores com monitoriza o de velocidade torque e ngulo sendo o par metro mais importante de todos o controlo de torque Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Na produ o em s rie d se prefer ncia medi o din mica de torque onde este continuamente medido durante o ciclo de aperto Este m todo oferece vantagens em rela o medi o est tica pois fornece indica o do desempenho da ferramenta de aperto sem influ ncia do relaxamento da liga o ou varia es de atrito em repouso Para al m do facto de n o ser necess rio a verifica o posterior de torque 3 4 1 Controlador para Aparafusadoras Pneum ticas Os controladores para aparafusadoras pneum ticas figura 14 s o muito simples quando comparados com os controladores para aparafusadoras el ctricas T m como principal fun o a contagem de ciclos para proceder alimenta o do parafuso seguinte e possui apenas par metros de tempo como restri o As suas Interpreta es de erro s o todas baseadas no controlo de tempo e na exist ncia ou n o de pe a no local destinado ao aparafusamento por meio de sensores Figura 2 Controlador de uma aparafusadora pn
76. ntrolo do torque Se este for muito baixo pode levar ao afrouxamento das liga es enquanto que se for muito alto pode danificar componentes e provocar a rotura do parafuso Neste projecto ser explicado como efectuado o processo de controlo de torque e quais os seus pontos cr ticos N o s os postos de aparafusamento s o importantes para o estudo como todas as actividades que lhe est o a montante o influenciam indirectamente Pretende se conhecer o impacto de todas as etapas e fazer um levantamento das eventuais causas das falhas detectadas promovendo as ac es correctivas e a solu o adequada Complementarmente utiliza o de ferramentas de melhoria cont nua no projecto para an lise e detec o das principais causas de paragem procedeu se sua documenta o e cria o de algumas normas a seguir na cria o de futuros postos de aparafusamento Na fase final deste projecto foi poss vel obter melhorias de efici ncia do processo em alguns postos de aparafusamento bem como propor medidas que ao serem implementadas na cria o de futuros postos de aparafusamento poder o melhorar os processos e eliminar o desperd cio per odos de tempo sem valor acrescentado Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Plastic Parts Screw fixing in Serial Production Abstract A company s competitive advantage in the market rests in two key factors cost and quality The company vertical integration enable
77. o Figura H 5 Diagrama de Pareto do Posto F6B Figura 6 Diagrama de Pareto do Posto F6B Pr Implementa es Ap s Implementa es 68 E E pa g E F Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Diagrama de Pareto Posto F7 Diagrama de Pareto do Posto F7 E 2 y y i E amp m t Percentagem de defeitos N mero de Defeitos TORQUE INTERRUPT TORQUE GENERAL TIME LIMIT LOW HIGH FAULT Defeitos TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT Defeito Figura H 7 Diagrama de Pareto do Posto F7 Pr Figura 8 Diagrama de Pareto do Posto F7 N mero de defeitos Implementacoes Ap s Implementa es Diagrama de Pareto Posto 12 Diagrama de Pareto do Posto J2 Percentagem de defeitos N mero de Defeitos Percentagem de defeitos INTERRUPT TIME LIMIT TORQUE LOW TORQUE HIGH fei TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT Defeitos Defeito Figura H9 Diagrama de Pareto do Posto J2 Pr Figura H10 Diagrama de Pareto do Posto J2 N mero de defeitos Implementa es Ap s Implementa es Diagrama de Pareto Posto D3 Diagrama de Pareto do Posto D3 Percentagem de defeitos N mero de Defeitos Percentagem de defeitos TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT Defeitos Defeito Figura H11 Diagrama de Pareto do Posto D3 Figura H12 Diagrama de Pareto do Posto D3 Pr Implementa es Ap
78. o do Posto F7 Ap s Implementa es 69 Figura H9 Diagrama de Pareto do Posto J2 Pr Implementagoes 69 Figura H10 Diagrama de Pareto do Posto J2 Ap s Implementa es 69 Figura H11 Diagrama de Pareto do Posto D3 Pr Implementa es 69 Figura H12 Diagrama de Pareto do Posto D3 Ap s Implementa es 69 Figura Diagrama de Pareto do Posto F6H Ap s Implementa es 70 Figura L 1 Esquema de uma aparafusadora com suporte linear Deprag 76 Figura L 2 Exemplo de um posto de aparafusamento sse 76 Aparafusamento pegas plasticas em s rie Indice de Tabelas Tabela 1 Desperd cio de tempo e m todos para os combater Jo o Paulo Pinto 2009 6 Tabela 2 Causas de defeitos e m todos para os combater Joao Paulo Pinto 2009 7 Tabela 3 Exemplos de trabalhos desnecess rios e m todos para os reduzir Joao Paulo Pinto 2009 AMI E LM LEE TI MEE I EIE I E EE uL Edd 7 Tabela 4 Tabela de c lculo para defini o te rica de torque Documenta o interna da A o Sims ats 20 Tabela 5 Descri o do controlo de aperto esses nennen 21 Tabela 6 Tabela explicativa dos par
79. o em simult neo a posi o de repouso da aparafusadora na zona central do suporte linear Ganho de cerca de 2 seg e Utilizar elevadores para coloca o dos carrinhos de transporte das pe as na linha de retorno Ganho de cerca de 2seg Apesar da diminui o do tempo de opera o nos postos de aparafusamento n o implica diminui o do tempo de ciclo da linha F A Opera o F3 continua a ser a mais demorada De qualquer forma a poss vel diminui o do tempo das opera es de aparafusamento pode diminuir o tempo de ciclo num futuro re design da linha 5 3 2 Diagrama de Pareto Depois dos estudos de falhas do processo no inicio do projecto e posterior aplica o do diagrama de Ishikawa bem como a utiliza o das check lists propostas recorreu se elabora o de novos diagrama de Pareto referentes as semanas 52 a 3 ANEXO Posto F5 1e F5 2 A principal altera o registada neste posto de aparafusamento foi a significativa redu o dos erros de Torque High 47 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Nao sendo esta mudanga de se esperar decidiu se confirmar nos controladores os parametros definidos Por lapso os parametros de velocidade tinham sido diminuidos e o valor de torque m ximo aumentado Sendo o torque de shutoff de 0 35 Nm o limite m ximo definido em 0 55 Nm dificil que este valor seja alguma vez atingido Esta diferen a a explica o para o desaparecimento dos erros de Torq
80. olu es devem ser registadas para que n o voltem a ser consideradas causas do problema Jo o Paulo Pinto 2009 2 1 5 Os Sete Muda Muda termo japon s que significa desperd cio utilizado para designar as actividades que n o acrescentam valor e que devem ser eliminadas O desperd cio pode ser tang vel ex produto defeituoso ou intang vel mas mensur vel ex tempo representando sempre custos que o cliente n o quer pagar e uma redu o da margem do fornecedor Para al m da redu o de tempos relativos aos erros de aparafusamento existe tamb m a necessidade de redu o de desperd cio ao longo da linha de maneira a nivelar os tempos de ciclo Esta ferramenta pretende melhorar o desempenho das pessoas reduzindo o desperd cio atrav s de simples ac es Para isso recorreu se an lise das sete categorias de desperd cio Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie identificadas por Ohno 1912 90 e Shigeo Shingo 1990 90 no decorrer do desenvolvimento TPS Jo o Paulo Pinto 2009 Das principais formas de desperd cio apenas algumas sao poss veis de enquadrar neste projecto as quais serao explicadas em maior detalhe As sete formas de desperd cio 1 Excesso de Produ o aplic vel porque a empresa utiliza a pol tica de make to order 2 Esperas Estas fazem parte do tempo que as pessoas ou equipamentos perdem quando est o a espera de algo O tempo um recurso limit
81. or ficar cada vez mais dif cil de realizar tornando a movimenta o cada vez mais pesada Os erros de Interrupt eram cada vez mais frequentes Analisando o interior da aparafusadora vis vel o lixo causado pelas limalhas dos parafusos acabando por levar o equipamento a sofrer avaria Por este motivo n o existem dados relativos s semanas 52 a 3 a aparafusadora de substitui o pneum tica n o havendo por isso recolha de dados J2 Como justificado no ponto 5 2 5 o maior causador da perda de efici ncia deste equipamento o material que o constitui o back cover O primeiro estudo efectuado neste posto foi da semana 37 a 40 isto significa que a an lise teve lugar durante o m s de Setembro onde o tempo se revela muito mais seco do que nas semanas de Novembro 45 a 48 Durante o tempo h mido a efici ncia deste posto de trabalho diminui significativamente Sup e se que registe ligeiras subidas assim que o clima se torna prop cio n o absor o de humidade D3 Este posto tamb m merece especial aten o mas pela elevada subida de efici ncia Pela an lise atenta da matriz de aparafusamento foi poss vel determinar a necessidade de reposicionamento Esta mudan a originou num aumento de cerca de 3 5 3 1 2 Tempo de Ciclo Depois de analisar da linha de aparafusamento poss vel poupar algum tempo em opera es mencionadas anteriormente nomeadamente e Eliminar a movimenta o de matrizes de aparafusamento oferecend
82. or um pedal Como exemplo a operadora pode dar in cio opera o de correc o retirando o parafuso manualmente sem necessidade de se desviar visualmente do campo de trabalho Defeitos Erro humano quando o processo n o realizado bem primeira Falta de autocontrolo dos processos Este tipos de problemas tem ser resolvido pela implementa o do conceito de autocontrolo de processo fomentando a ideia de que cada operador tem de ser respons vel pela sua tarefa evitando as inspec es posteriores tamb m importante combater a ideia de que errar humano demonstrando que tamb m humano aprender para fazer bem primeira pois essa a forma respons vel de estar perante todos os processos de trabalho Jo o Paulo Pinto 2009 44 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Trabalho Desnecess rio Baixar levantar a matriz de aparafusamento Esta opera o pode ser exclu da do processo pois n o acrescenta qualquer valor Com a subida da posi o das matrizes e a coloca o de elevadores para posicionamento esta garantida a posi o para a opera o de aparafusamento Assim apenas se recorre sua movimenta o quando for necess rio um retrabalho com recurso a ferramenta manual Desviar a aparafusadora da zona central do suporte linear causada pela matriz de aparafusamento necessidade de levantar as matrizes de aparafusamento retira espa o da rea de trabalho Por isso
83. oras El ctricas esses 15 So Maquina Almentadora ates saio tasas te at E Koc ei nd ick 16 DO scan M EL M MM a ce ace Mu uM q LI Ie E 17 3 7 17 3 7 1 TiO FOG TR 18 3 7 2 Fases do Processo de Aperto uii Denis aa 18 3 7 3 Detini o do TORQUE My iia 19 3 7 4 de APO ERR eee ee LE 20 4 Detec o de PrODIEMAS edi abate ace ee eta aes eae O 24 AA EQUIPAMENTO ai 25 4 1 1 Aparafusadoras e M quinas 25 4 1 2 Benchmarking entre Aparafusadora Pneum tica e El ctrica 25 4 1 3 Matrizes e Fontellas ivi seti evi dU duo MER IEAQ ii 27 e t T Em HEELS 27 4 2 1 MENA O 27 4 2 2 Especiiica es OO ParalisO8 aeu de ias iE quibos auto qs ev aa 27 4 3 ERGONOMIA a et aioe tae aah O 28 24 VP OSSOS didas 28 vi Aparafusamento pegas plasticas em s rie 4 5 Curvatura das PECAS RA A A 28 4 6 Avalia o amp 4 eene nennen nennen nnne nnns 30 D 0
84. orno do parafuso de maneira a evitar uma deforma o excessiva na superficie durante o aperto 11 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Design Fraco falta de suporte local Deflexao Deformacao das partes aparafusadas Design Reforcado com suporte local Furo passante Diferen a prevista para assegurar que as faces s o coincidentes antes de se n tocarem e serem comprimidas Figura 8 Utilizacao de furos passantes para limitar a deflexao Baseado em Robert A Malloy 1992 Os furos devem ter uma toler ncia de aproximadamente 0 25mm de di metro interior para assim facilitar o processo de montagem bem como as varia es dimensionais e de temperatura A espessura da parede do furo deve ser a suficiente para oferecer resist ncia compress o e estabilidade estrutural figura 8 Os parafusos tipicamente s o sobrecarregados durante o processo de montagem ou seja mesmo depois do contacto Inicial entre as duas partes o parafuso continua a ser apertado Isto acontece para compensar a incompatibilidade da expans o t rmica e as deforma es ou varia es dimensionais Do mesmo modo comprime a jun o para minimizar a hip tese de desaperto devido ao stress de relaxamento ou vibra o Robert A Malloy 1992 3 3 Aparafusadoras Os equipamentos usados durante um processo de produ o s o parte respons vel pelo sucesso da opera o Pelo facto de existirem dois grandes tipos
85. os seguintes poss vel comparar o comportamento gr fico de um aperto OK comparado com um aperto NOT OK O erro foi identificado como Torque Low o parafuso bateu contra a torre de aparafusamento iniciando o processo de aperto step Figura 21 Gr fico correspondente a um aperto OK Documenta o interna da empresa O parafuso bate na face da torre de aparafusamento onde rapidamente atinge o n mero de voltas necess rias para passar ao STEP2 Regista se um pequeno pico de torque originado pela resistencia causada pela face da torre O valor de ngulo aumenta rapidamente pois nao realiza esfor o para abertura de rosca Stepi Diminui o da velocidade causada Para al m de n o se realizar abertura de Figura 22 Gr fico correspondente a um aperto NOT OK por erro de Torque Low Documentac o interna da empresa 23 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 4 Deteccao de Problemas No presente cap tulo ser o apresentados alguns problemas detectados no processo de aparafusamento com base na observa o das linhas PL6 Center Stack Nesta unidade todos os postos de aparafusamento utilizam aparafusadoras el ctricas com alimenta o autom tica e possuem controladores el ctricos respons veis pela detec o de erros durante o aperto As principais paragens de processo sao causadas pelos erros detectados pelo controlador el ctrico Cada vez que um erro
86. ra o do processo que inclui a execu o do FMEA de processo QB3 Reavalia o de ferramentas e dispositivos pela produ o das primeiras amostras QB3 SOP Start on production inicio de produ o em s rie SMD Surface Mount Device TPS Toyota Production System viii Aparafusamento de pegas plasticas na em s rie Indice de Figuras Figura 1 Exemplo de constru o de um Diagrama de Ishikawa sss 5 Figura 2 Layout da linha F Documenta o interna da 8 Figura 3 Sequ ncias de opera o dos produtos as linhas PL6 Center Stack 9 Figura 4 Exemplo do produto realizado na linha PL6 Center 9 Figura 5 Parafuso auto roscante Baseado em Robert A Malloy 1992 10 Figura 6 Exemplo de fenda Torx Cat logo 10 Figura 7 For as exercidas no filete de rosca Cat logo 11 Figura 8 Utiliza o de furos passantes para limitar a deflex o Baseado em Robert A Malloy area eta Basar MM E aks 12 Figura 9 Constitui o de uma aparafusadora Manual Deprag 12 LOS DAVIS TOC rib e 13 Figura 11 Nosepiece Bal
87. ra de rosca 3 2 1 Tipo de Fenda No processo de aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie comum o recurso a parafusos de fenda Torx Estes sao conhecidos pela eficiente transmissao de torque e pela fraca ocorr ncia de falha da ferramenta durante a transmissao de movimento Figura 6 Exemplo de fenda Torx Cat logo Betzer TORX desenvolvido por Camcar LLC do Acument Tecnologias Globais antigo Camcar Textron a marca registada para um tipo de cabeca de parafuso caracterizado por uma chave de 6 pontas formando uma estrela O nome gen rico chave interna hexalobular e unificado pela ISO Organiza o Internacional para Padroniza o como ISO 10664 O design atribui Ihe uma maior resist ncia press o de encaixe da chave em rela o cabe a Phillips usada anteriormente A chave Phillips est preparada para sair da fenda assim que detectados apertos demasiado fortes por essa raz o a industria utiliza a cabe a e a chave Torx visto ser mais eficiente em processos automatizados Fonte de Texto www felar com br Chaves Phillips Chave com a ponta em forma de estrela Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie Estes parafusos s o bastante comuns na industria autom vel na produ o de discos r gidos sistemas de computadores e equipamentos electr nicos 3 2 2 ngulo de Abertura de Rosca Utilizam se parafusos especiais para termopl sticos tendo como pri
88. rabalho Baixar levantar a matriz de aparafusamento Desviar a aparafusadora da zona central do suporte linear causada pela matriz de aparafusamento Deslocar manualmente o carrinho de transporte de pecas para a linha de retorno 5 2 Propostas de Melhoria Foram analisados os problemas relativos ao processo de aparafusamento que provocam paragens de produ o ou perdas de qualidade Com a ajuda das ferramentas de melhoria poss vel propor algumas medidas para a prevenc o de falhas Com a implementac o dessas ac es pretende se que os temas abordados de seguida deixem de ser problemas para processo 5 2 1 Equipamento 2 equipamento uma das possiveis causas de falha da Com estas propostas pretende se reduzir ao maximo erros provenientes das aparafusadoras matrizes de aparafusamento e ponteiras 5 2 1 1 Aparafusadoras e M quinas Alimentadoras Para garantir que a aparafusadora utilizada adequada ao processo necess rio que as suas caracter sticas sejam especificadas e que o fornecedor fa a a entrega de acordo com os requisitos Para isso foi elaborada uma check list de imstru o recep o de equipamento ANEXO I tendo como objectivo facilitar o pedido evitando assim a possibilidade de erro por falta de conformidade Relativo manuten o s o registadas paragens de produ o por avaria das aparafusadoras ou m quinas alimentadoras sendo necess rio intervir correctivament
89. rma a garantir que nenhuma junta mal aparafusada por falta de torque para abertura de rosca Por outro lado Mamax calculado retirando 25 do valor de M assegurando que n o ocorre destrui o da torre de aparafusamento 3 7 3 1 Defini o Te rica de Torque Com recurso s tabelas fornecidas pelo fabricante poss vel calcular o valor te rico de torque a utilizar durante o processo de aperto De seguida ser o apresentados os c lculos para a sua determina o usando como exemplo o produto Climatronic AU 210 tabela 4 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Climatronic AU 210 05063 318 0000 Tabela 4 Tabela de c lculo para defini o te rica de torque Documenta o interna da empresa 3 7 3 2 Defini o Pr tica de Torque O torque a utilizar para apertar uma liga o pode tamb m ser definido experimentalmente por meio de testes de destrui o Todas as torres de aparafusamento s o testadas cerca de 15 vezes sempre com o objectivo de determinar o torque de destrui o Mi e o torque m nimo necess rio para a abertura de rosca Me Em cada teste seleccionado o menor valor de Mi e o maior valor de Mp desta forma salvaguarda se a torre de um torque excessivo e garante se o torque m nimo para o aparafusamento Para o c lculo de Mam x Mam n s o utilizadas as f rmulas fornecidas pelo fabricante e de seguida calculado o valor de No fim dos 15 ensaios e
90. s Implementa es 69 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie Diagrama de Pareto do Posto F6H 100 03 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0 TORQUE LOW INTERRUPT TORQUE HIGH TIME LIMIT Percentagem de defeitos a amp 5 Ed y 5 Zo Defeito Figura H13 Diagrama de Pareto do Posto F6H Ap s Implementa es 70 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO I Check List de Instrucao Recepcao de Equipamento Nome Name Data Date CADERNO DE ENCARGOS Revis 1 SPECIFICATIONS Rewis 2 Referencia Reference Produto Product N Projecto Project Nr Descri o breve Short description N dispositivo Device Nr Numero posto de trabalho Work St Hr APARAFUSADORA Requisito 1 Ver P FHEA 2 Actua o 2 1 Pneum tica 2 1 1 Press o de alimenta o 8 0 Bar 2 2 Electro Pneum tica 2 2 1 Press o de alimenta o 6 0 Bar 2 2 2 Tens o 230W 50Hz 2 3 El ctrica 2 3 1 Tens o 230W 50Hz 3 Parafuso 3 1 Refer ncia 3 4 Tipo de cabe a 3 3 Di metro da cabe a 3 4 Di metro da rosca Comprimento 3 5 Altura da cabe a 3 7 Material 3 8 Torque 4 Modelo po 4 2 Pistola Se pneumatica 4 2 1 Entrada de ar superior 42 2 Entrada de ar inferior 4 3 Angular 5 Accionamento 5 1 Por contacto 5 2 Por alavanca 5 5 Por gatilho 6 Reversibilidade 6 1 Reversivel 6 2 N o
91. s a competitive advantage in cost while it requires a constant effort to increase the efficiency of the production processes Production stops associated with the screw fixing process were frequently detected The objective of this project 15 to perform an analysis of the root causes and to devise methods to eliminate them Thus it is necessary to examine the equipment and materials used in the screw fixing process and to define the specifications to be adopted One of the parameters which ensure the quality of the screw fix joint is the torque control If too low it can lead to loosening the connections if too high it damages the part and causes breakage of the screw This project will detail the torque control process and highlight its most critical aspects Not only are the screw fixing jobs important for the study but also all the preceding activities that indirectly influence them The impact of every stage must be known in order to assess the possible causes of the faults detected so as to provide an appropriate fail safe solution A guide containing the required documentation and the best practices to be adopted in future implementations of screw fixing projects was developed by using continuous improvement tools to analyze and determine the main causes of downtime in the process The issues addressed during this project have led to improve the process efficiency and by the end of the project additional measures to reduce and or elimina
92. s correctivas efectuadas 5 2 1 2 Matrizes e Ponteiras Como referido anteriormente os problemas referentes as matrizes de aparafusamento podem ser consequ ncia de posicionamento e dimensionamento Actualmente pode ser descartada a hip tese de erro proveniente pelo mau dimensionamento uma vez que todas as matrizes s o concebidas tendo por base o desenho da pe a a aparafusar Por outro lado o mau posicionamento pode ser gerado por erros de instala o na linha de montagem ou at mesmo pelo uso inadequado do equipamento Para al m das normas a seguir na aquisi o de matrizes devem ser estabelecidas algumas regras na escolha das ponteiras evitando a sua deforma o Para evitar erros recorreu se elabora o de uma check list de concep o e recep o instala o de matrizes e ponteiras de aparafusamento ANEXO 22 Baseado em em www epocanegocios com por edic o Edson Porto 39 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 5 2 2 Material 5 2 2 1 Material Injectado Como se pode comprovar pela an lise efectuada na Tabela 9 alguns problemas derivam das varia es dimensionais da pe a nomeadamente o di metro interior das torres de aparafusamento ou do posicionamento das mesmas Estes problemas est o relacionados com a escolha do material utilizado para a injec o das pe as Contudo as vantagens das propriedades mec nicas caracter sticas do material escolhido para injec o s o
93. samento tendo como objectivo identificar e estudar essas causas definindo m todos para as resolver ou minimizar metodologia empregue consistiu numa abordagem emp rica para conhecer os processos as especificidades do aparafusamento mas tamb m ao uso de ferramentas Lean O resultado desta aplica o permitiu agrupar e estruturar os problemas encontrados nomeadamente erros de equipamento erros originados pelo posicionamento e dimensionamento das matrizes erros provenientes dos materiais usados tais como a exist ncia de materiais higrosc picos cujas dimens es variam com a humidade causando um impacto sazonal na produ o erros ligados falta de ergonomia do processo e ao factor humano Contudo os principais entraves ao processo s o causados por erros de aparafusamento causados por torque low interrupt Para cada um dos problemas identificados foram propostas solu es sendo que algumas tiveram implementa o imediata ao passo que outras devido sua complexidade ou per odo de implementa o ainda n o est o em vigor Contudo as ferramentas criadas bem como a consulta do dossier de parafusos e a utiliza o da folha de c lculo de verifica o dos mesmos ja fazem parte do caderno de encargos para projectos futuros Para uma gest o mais eficiente dos processos e recursos procedeu se monitoriza o de KPI s como efici ncia tempo de ciclo e takt time Estes indicadores possibilitam inferir sobre a actual utiliza
94. seeeeseeeeseesaaeeesees 54 ANEXO C Fluxograma de Aparafusamento das Linhas PLO eee 56 ANEXO D Dossier de Parafusos Utilizados em Alguns Projectos da 59 ANEXO E Tradu o do Menu do Controlador Pneum tico 10 63 ANEXO Tabela Betzer de Recomenda es para Concep o dos 66 ANEXO G Tabela de C lculo para Defini o de Torque de Aperto Pr tico 67 ANEXOS Diagramas de Palelo o adeo arr Reda Debet Ee n Deu DU 68 ANEXO I Check List de Instru o Recep o de Equipamento erre 71 ANEXO J Check List de Manuten o Preventiva de Aparafusadoras e M quinas Alimentadoras 74 ANEXO Check List de Concep o e Recep o Instala o de Matrizes Ponteiras de ested M M MERE 75 ANEXO L Representa o do Suporte LINA saga eto ec 76 vil Aparafusamento de pegas plasticas na em s rie Siglas Fahrerassistenzsystem Fa Forca Axial FMEA Failure mode and effects analysis En For a Normal Fr Forca Radial Ma Torque de Aperto Mamax Torque M ximo de aperto MA m n Torque M nimo de aperto Mz Torque de Abertura de Rosca My Troque de Destrui o P Passo do Parafuso PP Preh Portugal QB2 Fase detalhada de elabo
95. so d in cio ao processo de abertura de rosca assim que atinge Me torque de abertura de rosca A subida do valor de torque linear em rela o ao valor de ngulo at atingir Mamin torque de aperto m nimo Este valor determina o torque m nimo para a liga o das duas partes 3 7 2 3 Etapa 3 Esta ltima fase respons vel pelo completo aperto do parafuso Depois de alcan ado Magis a continua o do processo provoca um r pido aumento do valor de torque devido s for as de atrito existentes Se for ultrapassado o Mamax torque maximo de aperto rapidamente se atinge Mo torque de destrui o Neste ponto a cabe a do parafuso ja est completamente encostada pe a Continuando o processo o torque come a a descer significando que a rosca do parafuso est mo da factor que torna a liga o vulner vel 3 7 3 Defini o do Torque Existe a necessidade de definir os valores de torque a utilizar para apertar uma determinada liga o Esse valor pode ser determinado por meio de tabelas fornecidas pelo fabricante de parafusos ANEXO F ou obtido experimentalmente por meio de testes de destrui o Independente da maneira como determinado as f rmulas a usar para o seu c lculo s o as mesmas Mamin 135x ME Nm F mula fornecida pelo fabricante de parafusos Betzer Mamax 0 75 x My Nm Ma x M am n MA E M amin O c lculo de Mamin corresponde a 35 de margem de seguran a sobe valor de Mg por fo
96. spons vel pelo fabrico de 5 produtos F01 02 F07 FI0 11 F12 13 e Estes produtos variam em termos de sequ ncia de opera es sendo descritas na figura 3 Consultar layout no Anexo B gt Um fluxo de aparafusamento mais detalhado pode ser observado no ANEXO C Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie 2 10x05063 9x05063 2x05101 4x05063 F01 02 a 250 0001 1250 0001 075 0000 320 0006 10x05063 9x05063 2x05101 4x05063 250 0001 250 0001 075 0000 312 0000 2 9x05063 2x05101 4x05063 4x05063 250 0001 075 0000 320 0006 312 0000 10x05063 9 05063 2x05101 250 0001 250 0001 075 0000 Exemplo 10x05063 250 0001 10 parafusos com a refer ncia 05063 250 0001 com uma altera o sofrida desde a sua exist ncia Figura 3 Sequ ncias de aparafusamento dos produtos as linhas PL6 Center Stack FKA Embora os produtos tenham sequ ncias de opera es diferenciadas a representa o pode ser observada na figura 4 Torres de Aparafusamento Figura 4 Exemplo do produto realizado na linha PL6 Center Stack 3 2 Parafusos Para garantir a qualidade do processo de aparafusamento necess rio certificarmo nos que tamb m estamos a utilizar materiais de qualidade Em todos os produtos da PP s o utilizados parafusos auto roscantes Para al m de f ceis de produzir e de baixo custo as liga es com parafusos au
97. spositivos de detec o de erro gt Implementac o do conceito de autocontrolo movimenta o de pe as e materiais Tabela 2 Causas de defeitos e m todos para os combater Jo o Paulo Pinto 2009 7 Trabalho Desnecess rio Refere se aos movimentos que n o s o necess rios para a execu o das opera es podendo ser muito lentos muito r pidos ou redundantes Exemplos de trabalho desnecess rio Como reduzir o trabalho desnecess rio gt Oterecer forma o aos colaboradores gt Idealizar como meta o fluxo continuo de gt Implementa o de instru es de trabalho izado gt Instruc es de trabalho pouco claras Especifica es de qualidade mais rigorosas do que o realmente necess rio Tabela 3 Exemplos de trabalhos desnecess rios e m todos para os reduzir Jo o Paulo Pinto 2009 Rework Termo utilizado para indicar o acto de refazer o trabalho eliminando o defeito Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 3 Enquadramento do Projecto O tema proposto exige um conhecimento que se baseia no acompanhamento di rio do processo O comportamento do equipamento a an lise dos problemas surgidos e estudo dos manuais e cat logos disponibilizados pelos nossos fornecedores foram a principal fonte de informa o para a realiza o deste projecto Dada a especificidade do tema houve a necessidade de explicar no presente cap tulo tudo aquilo que est por detr s do processo
98. superiores em rela o s vantagens da obten o da concentricidade dos furos A forma de combater este tipo de erros obrigar a um controlo na fonte Este controlo pode ser efectuado com recurso a um calibre de verifica o esta triagem ap s injec o deve detectar e segregar as pe as fora de toler ncia impedindo o seu fornecimento linha de montagem 5 2 2 2 Especifica es do Parafusos Os parafusos usados em cada projecto t m de estar correctamente dimensionados e adequados ao design de constru o do produto Para isso na fase inicial deste projecto houve necessidade de antes de qualquer an lise de processos efectuar um rastreio do material utilizado Neste caso fazer a correspond ncia entre o material injectado utilizado no processo de montagem e o respectivo dimensionamento dos parafusos a usar em cada produto De modo a tornar esta an lise mais pr tica foi efectuada uma proposta de folha de c lculo figura 29 que permite a r pida detec o de erros de dimensionamento dos parafusos ou das blendas back cover Atrav s de um simples sistema de cores verde amarelo e vermelho poss vel verificar as condi es de dimensionamento como v lidas dentro dos limites de toler ncia e n o v lidas respectivamente Para a constru o deste prot tipo foram utilizadas as normas de dimensionamento fornecidas pelo fabricante Betzer no Anexo F de onde foram retirados os valores designados como te ricos para compara o
99. tas ficando mo da pelo desgaste Muitas das vezes o bit acabou mesmo por partir 4 2 Material 4 2 1 Material Injectado Parte dos problemas que surgem durante o aparafusamento est o relacionados com a varia o dimensional do material injectado A contrac o ap s injec o um dos motivos havendo diferen a entre as dimens es do molde e a pe a infectada Estas varia es s o causadas por par metros de injec o inadequados e pelo facto de os pol meros possu rem coeficientes de expans o t rmica elevados 4 2 2 Especifica es do Parafusos Para garantir o controlo de processos tem de ser garantida a utiliza o de materiais com as caracter sticas apropriadas Os parafusos usados em cada projecto t m de estar correctamente dimensionados e adequados sua fun o Caso contr rio podem ser parte respons vel pelo insucesso da opera o Blenda Painel frontal do produto Blenda Polim rica na ind stria significa mistura de pol meros 13 Back Cover Termo utilizado para designar o encaixe traseiro da peca 21 Aparafusamento de pecas pl sticas na em s rie 4 3 Ergonomia Nos postos de trabalho pretende se proporcionar o m ximo de conforto e seguranca para o bom desempenho dos operadores Repare se que quanto maior o parafuso maior a forca necess ria para manter a estabilidade do equipamento durante a abertura de rosca Devida repeti o de movimentos o peso sofrido e for a efectu
100. te time waste were suggested Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Agradecimentos Ao Eng Henrique Soares por durante a elabora o deste projecto me ter dado a oportunidade de fazer parte da excelente equipa que constitui a Preh Portugal Ao Eng Jos Cavaleiro pela disponibilidade em orientar e esclarecer todas as d vidas sobre este projecto Ao Eng Manuel Castro pelos conselhos disponibilidade e colabora o ao longo de todo o est gio sem o qual este trabalho n o teria sido poss vel Ao Eng Hermenegildo Pereira pelo desempenho das suas fun es como orientador FEUP Dr Leonardo Carvalho pelo constante apoio durante a elabora o deste projecto todas as pessoas da Preh Portugal que estiveram directa ou indirectamente envolvidas no projecto realizado e que t o bem me receberam em especial ao departamento de Engenharia Manuten o e a todas as Operadoras todos o meu muito obrigado Aparafusamento pegas plasticas em s rie Indice de Conteudos 1 Apresenta o da uuu ea a 1 Ted ud ENE RPE RPE 1 IE NE Pren PORUG Ala e ee ee en a 1 1 3 O Projecto Sobre Aparafusamento de Pe as Pl sticas na Produ o em S rie na 1 1 4 Temas Abordados
101. to roscantes figura 5 s o muito comuns para juntar componentes termopl sticos Estes favorecem um conjunto de alta resist ncia capaz de suportar tens es cont nuas com seguran a T m a vantagem da incorpora o directa no material pl stico minimizando o n mero de pe as necess rias para produzir a montagem Reduzem os custos de molda o e montagem pela elimina o da necessidade de opera es secund rias como a cria o de furos roscados Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie Parafusos auto roscantes para pecas pl sticas Bom acabamento superficial Menor numero de pecas exigidas na montagem Menor n mero de parafusos e menor custo de equipamento Possibilidade de retrabalho embora com limita es A Se Figura 5 Parafuso auto roscante Baseado em Robert A Malloy 1992 geometria do ngulo e do passo de rosca bem como o n cleo s o projectados para atender as condi es espec ficas para aplica o em pl sticos E preciso considerar que perante m execu o da opera o de aperto a pe a quem sai lesada e n o o parafuso primeira etapa deste projecto consistiu na identifica o dos parafusos utilizados em alguns dos projectos da PP Foi elaborado um dossier que pode ser consultado no ANEXO D que mostra quais os parafusos utilizados em cada projecto e as suas caracter sticas Os aspectos distintivos destes parafusos s o o tipo de fenda e o ngulo de abertu
102. ue High Posto F6 B e F7 Mesmo com o aumento da efici ncia destes postos os principais erros continuam a ser os erros de Torque Low Posto J2 Registaram se duas mudan as significativas na compara o dos dois diagramas sendo a primeira a passagem de 80 do problemas de Interrupt para Torque Low e a segunda a acentuada diminuicao dos erros de Time Limit O constante esforco do bit durante o aparafusamento causado pela falta de concentricidade dos furos acabou por danificar o apoio de fixa o do bit ao corpo respons vel pela sua rota o Este mau contacto acaba por causar desactiva o do switch e consequente erro de Interrupt Com o decorrer da actividade a aparafusadora acabou por sofrer avaria sendo substitu da Esta substitui o foi respons vel pela altera o do principal erro para Torque Low tamb m consequ ncia da falta de concentricidade diminui o dos erros de Time Limit resultado do redimensionamento da ponteira Posto D3 Pondo em pr tica a check list de verifica o de matrizes foi poss vel detectar um desfasamento relativamente aos pontos de aparafusamento Assim sendo foi efectuado um reposicionamento da matriz conseguindo uma diminui o de cerca de 3 o erros de Torque Low 48 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie 6 Conclusao O projecto de Aparafusamento de Pe as Pl sticas surge com as v rias paragens de produ o detectadas associadas ao processo de aparafu
103. uibilidade POM e PBT Pode ser vazada e injectada por RIM Contrac o inferior Boa resist ncia a fadiga Pode ser usada em filmes comparativamente PA 64 E PRINCIPAIS APLICA ES NoMES COMERCIAIS Rodas dentadas cames gaiolas para Akulon DSM rolamentos parafusos porcas buchas Technyl C RHONE POULENC Carca as de ferramentas el ctricas Jonylon Nylon 8 CHEMICALS Conectores el ctricos Grilon EMS Componentes para autom veis depositose Orgamide ELF ATOCHEM combustiveis Durethan BAYER Utensilios de cozinha margaridas e Ultramid BASF Mobili rio embalagem alimentar e Capron VICTREX e Latamid 6 LATI Figura 25 Caracter sticas da Poliamida 6 A V Machado amp A M Cunha 2001 De acordo com a figura 25 as varia es dimensionais s o causadas pelo facto de estarmos em presen a de um material higrosc pico ou seja que absorve gua do meio ambiente O repouso ap s injec o o transporte e principalmente a estadia em armaz ns s o as principais fontes de absor o e humidade e por conseguinte dilata o 4 6 Avalia o de Par metros de Controlo Sendo a defini o dos par metros de controlo identificada em v rias das ferramentas de melhoria como um factor de elevada import ncia para o sucesso do processo sugere se uma reavalia o dos par metros de controlo actualmente definidos Para isso prop e se a realiza o de novos t
104. usando a tecla SET Menu principal Controle de Processos Diagn stico de Processo Configura es N mero de ciclos Limite de tempo Estatistica Alterar Password Diagn stico de hardware Tabela E 3 Menu principal do controlador 64 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie 3 Indicadores de Erro A continua ilumina o da luz de controlo vermelha e mensagem de erro no display pode significar Mensagem de Erro Causa do Erro Muito Curto N o e atingido o tempo minimo para montagem Muito Longo E excedido o tempo maximo de montagem Interrompido A aparafusadora foi libertada antes de atingir o orque definido Sem peca ha registo de peca para ser trabalhada Tabela E 4 Indicadores de erro 65 Aparafusamento de pecas pl sticas na produc o em s rie ANEXO F Tabela Betzer de Recomenda es para Concep o dos Furos Hinweise f r die Tubuskonstruktion Dig hier Emphehlunges wurdas in dchrasbyersuchan armitich F r deu Anwanduagstall ward pina Obarprifeng der Warte bere bees determine t reconnected fo the dete poole ton fest Tabusdimensionierung Wharkatofi PP PE PARE POM ABS PA 10 EV PS PEEK PL Wh rkstatf PP PE ABS PA 30 rs Gewndasuberdurch PEEK mear mim PC deneta of trod mm Mp Euschraubmanast Hn penetraba
105. volve vibratory bowl Mas nem todas possuem este sistema sendo o correcto posicionamento garantido apenas pela guia do feed rail Fill level sensor Vibratory bowl Knurled screws Top rail Feed rail Cylinder Vibratory Separator drive Cover Figura 16 Esquema de uma maquina alimentadora Manual Deprag Fonte de texto www deprag com 16 Aparafusamento de pe as pl sticas na produ o em s rie 3 6 Bits Os bits t m um papel fundamental na constitui o da aparafusadora sendo os respons veis pelo contacto directo com o parafuso Este gira por ac o da activa o do switch que por sua vez activa o corpo onde o bit est acoplado Na sua extremidade possuem uma estrela de seis pontas conhecida por chave Torx As medidas das chaves Torx s o conhecidas pela letra T seguida por um numero que quanto menor menor a sua dimensao podendo chegar at T100 Exemplo Posto F5 1 parafuso rs 2 0x8 Bit TX6x3 1x152 Mouthpiece Nosepiece Ball Bit Figura 17 Representa o do Bit Do aco que os constitui fazem parte misturas como carbono sil cio magn sio n quel cr mio molibd nio e van dio onde posteriormente os tratamentos t rmicos atribuem caracter sticas inerentes A dureza dos bits utilizados nesta industria ronda os 60 HRC 3 7 Estado Actual do Processo de Aperto Com o torque correcto estamos a garantir que o produto est convenientemente fixado e que n
106. w Medi o de torque final abaixo do torque de shutoff pr determinado Torque High Medi o de torque final acima do torque de shutoff pr determinado Time Limit Paragem do processo de aperto quando este n o realizado no intervalo de tempo pr determinado Interrupt Aperto interrompido por desactiva o do switch General Fault Falha geral do equipamento 24 Aparafusamento de pegas plasticas na em serie Angle Low Medi o de ngulo abaixo do especificado Angle High Medi o de ngulo acima do especificado Os erros referidos acima s o a principal fonte de paragens do processo de aparafusamento Contudo h v rias causas que lhes est o associadas que sendo resolvidas proporcionam uma redu o significativa dos tempos de paragens e consequente aumento da produtividade da linha V o agora ser apresentadas situa es problem ticas encontradas no inicio deste projecto para posterior proposta de solu es 4 1 Equipamento O equipamento parte respons vel pelo sucesso deste processo Se este se encontrar com as correctas especifica es para o desempenho da sua fun o torna se uma mais valia Por outro lado se 1550 n o se verificar ocorrem paragens desnecess rias ou mesmo defeitos nas pe as 4 1 1 Aparafusadoras e M quinas Alimentadoras A fiabilidade da liga o por aparafusamento e a monitoriza o de par metros do processo determina o tipo de aparafusadora podendo a

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