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CAPP(COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING)
 
 
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Melhores Práticas
CAPP(Computer Aided Process Planning)
Criado por sayuri tahara ( USP - NUMA ) em 05 de Fevereiro de 2009 - 11:53.
Atualizado por Henrique Rozenfeld em 02 de Julho de 2014 - 20:12.
Sumário:
Descrição:

Objetivos do Planejamento do Processo

As funções do planejamento do processo são selecionar e definir os processos a serem executados em uma peça de maneira econômica, de acordo com as especificações do projeto, verificando as condições de venda (como volume de vendas e prazos). O documento resultante do planejamento do processo, conhecido como plano de processo, é a base para se realizar o planejamento da produção e serve como referência à produção propriamentre dita. Por isso é que se considera o planejamento do processo como o elo de ligação entre projeto e o planejamento da produção e também o chão-de-fábrica (vide figura 1).

Figura 1: Localização do planejamento do processo

Plano de Processo

O plano de processo é um documento que reúne todas as informações necessárias para transformar o desenho do produto em um produto acabado. Cada empresa tem necessidades diferentes de documentação de processo, conforme a realidade do seu chão-de-fábrica, tanto em termos de equipamentos quanto em termos de pessoal.

Apesar da diversidade de planos de processo existente, pode-se identificar pelo menos dois conjuntos de informações comuns a todos eles:

Plano macro, que determina a seqüência de operações executadas no ambiente fabril, ou seja, especifica a rota pela qual a peça sendo fabricada irá passar. O plano macro é a base para o planejamento e controle da produção.

  • Detalhamentos das operações, que são informações de apoio ao chão-de-fábrica (intruções e croquis para montagem de máquinas e do ferramental, lista de ferramentas, instruções de qualidade , folha de CEP, programas CN, etc. )

O Planejamento do Processo Convencional

O desenvolvimento de um plano de processo inicia-se, geralmente, a partir de um desenho de produto. A partir das informações de projeto, o processista passa a seqüenciar as operações do plano macro. Em uma fase posterior, estas operações são detalhadas, sendo que o nível de detalhe, como já citado, depende de características da empresa.

Há poucos anos atrás, o processista documentava o plano de processo utilizando a forma manuscrita e, em alguns casos, digitava em sistemas PCP (Planejamento e Controle da Produção). Esta forma de planejar o processo de fabricação continua sendo empregada em várias empresas de manufatura. Contudo, este modo de planejamento possui uma baixa produtividade, como mostrado na figura 2, na qual 63% do tempo é gasto com a redação do plano. Junto a isto, o tempo utilizado em cálculos diversos e em recuperação de informações totalizam 29% , ou seja, 92% do tempo é empregue em funções que não agregam valor diretamente, e apenas 8% é utilizado em funções como concepção e análise.

Figura 2: Tempo gasto no desenvolvimento do processo convencional

O Planejamento do Processo Assistido por Computador (CAPP)

As características do planejamento de processo convencional, que dependem da experiência do processista, resultam em problemas que podem ser resolvidos pela aplicação do computador. As informações produzidas pelo CAPP tornam-se padronizadas, eliminando-se a inconsistência de plano obtidos por processistas diferentes. A qualidade da documentação enviada ao chão-de-fábrica eleva-se também, garantindo o domínio do processo.

Existem quatro tipos de CAPP:

  • Planejamento variante
  • Planejamento generativo interativo
  • Planejamento generativo automático
  • Planejamento híbrido

Planejamento do Processo Variante: é aquele que parte de um plano base (ver figura 3), que é modificado para se obter um novo plano. Neste tipo de planejamento utiliza-se planos padrões ligados a famílias de peças ou planos semelhantes, que não requerem a formação de famílias de peças, proporcionando uma sistematização de curto período e investimento.

Figura 3: CAPP Variante Planejamento do Processo Generativo Interativo: inicialmente correspondia a edição indireta do plano, onde as informações do planejamento eram geradas pelo processista e enviadas a um digitador, que alimentava o computador com os dados necessários. Normalmente era impresso um formulário que o processista conferia, ou seja, essa forma de trabalho continha idas e voltas que não agregam valor e era sujeita a erros. Em outras empresas, o processista substitui o digitador, colocando as informações diretamente no computador (ver figura 4). Por eliminar a etapa intermediária, achava-se que o ciclo de obtenção de um ciclo seria menor. Tal pressuposto mostrou-se falso, pois o processista experiente normalmente não apresentava habilidade no computador. Com as pressões de produtividade, o processista tornou-se um digitador, não pensando nos processos e sim colocando dados no computador. Ele deixa de realizar as funções para as quais é melhor capacitado

Figura 4: CAPP generativo interativo Ambas as atividades acima descritas não são consideradas CAPP interativo, e mantém os problemas do planejamento convencional. No final da década de 90 o computador começou a ser utilizado como um guia na escolha de padrões pré-cadastrados, através de uma interface amigável (ver figura 4). A busca deste padrão é ainda facilitada por uma classificação, que facilita a sua busca. Desta maneira, o processista interage diretamente com o computador com um mínimo de digitação e dificuldade. Quando existir uma relação entre os padrões (por exemplo, a ferramenta "X" só pode ser utilizada na máquina "Y"), o processista não precisa navegar por muitas opções para escolher um padrão (no exemplo, a ferramenta). O sistema verifica o que já foi determinado e só apresenta para seleção aqueles padões que se relacionam com os já escolhidos (por exemplo, uma lista das ferramentas que podem ser utilizada na máquina "Y").

Planejamento Generativo Automático: O princípio deste método de planejamento do processo é baseado no armazenamento de regras e dados de capacidade do processo de fabricação. Através destas informações, um plano de processo poderia ser gerado sem a necessidade de uma pessoa experiente, pois os mecanismos de inferência, decisões, lógicas e algoritmos, interpretariam os dados de projeto e tomariam as decisões sobre o "como fazer".Este é o caso mais completo de planejamento automático. No entanto, podem haver outras formas de planejamento automático, nas quais somente certas funções de planejamento são automatizadas (vide planejamento híbrido).

A representação das peças deve estar armazenada no computador de uma forma interpretável pelo sistema CAPP, para que este realize inferências automáticas nas tomadas de decisão. A melhor forma de representação para a inferência automática são os features.

Planejamento Híbrido: como cada método apresenta vantagens e desvantagens, a conclusão natural é de que a combinação destes métodos em uma solução híbrida pode alcançar o melhor de cada um dos métodos.

A solução híbrida permite a utilização das vantagens de cada método em partes distintas das funções de planejamento de processo. Para uma peça totalmente nova, que não possua plano de processo semelhante, inicia-se o planejamento através do generativo interativo, e em determinados pontos pode-se requisitar que o sistema faça uma inferência automática (cálculo de tempos, cálculo de condições de usinagem, geração de CN para um feature conhecido).Outras peças, de formato mais bem comportado que apresentem uma certa repetibilidade, podem ser melhor planejadas através do método variante (figura 5).

Figura 5: CAPP híbrido Pode-se realizar também a geração de planos de processo de maneira totalmente automática, como no caso de peças que podem ser parametrizadas, por exemplo uma engrenagem, a qual pode ser descrita pelo seu passo de base, diâmetro primitivo, módulo, etc. Neste caso o computador interpreta os parâmetros, realiza inferências automáticas e gera o plano de processo (vide artigo sobre caso prático de implantação de um CAPP para peças paramétricas).

Benefícios

A aplicação do CAPP, em qualquer um dos casos, traz um grande número de vantagens sobre o planejamento de processo convencional, entre elas podemos citar:

Redução do tempo de planejamento: um dos principais ganhos com a implantação do CAPP é o aumento da produtividade de planejamento do processo. Com isto é possível elaborar os planos de processos com um número reduzido de processistas e curto período de tempo.

Agilidade nas revisões: com o CAPP, cada operação do processo pode ser facilmente revisada. O histórico das revisões pode ficar armazenado em uma base de dados, possibilitando o acomplanhamento de todas as modificações.

Padronização dos processos: o uso do CAPP pode permitir que todos os parceiros trabalhem com um modelo único de plano de processo, garantindo uma padronização da documentação de processos da fábrica, além de garantir a padronização dos termos adotados.

Criação de uma base única de processos: O CAPP permite a criação de uma base de dados única de processos, garantindo a integridade das informações registradas.

Aumento da qualidade dos processo: Com o uso do CAPP pode-se adicionar outros tipos de informações aos planos de processos, além das informações descritivas. Assim pode-se fazer uso de informações visuais através de fotografias, gráficos, desenhos, ou então outras instruções detalhadas do processo, como listas dos componentes montados em cada operação, instruções de controle e dispositivos necessários, por exemplo.

Existem ainda várias outras vantagens como a redução drástica de papel impresso, agilidade na elaboração e alteração de uma especificação de projeto, alta confiabilidade nos dados por estarem automatizados com fórmulas de cálculos, definição de hierarquia para aprovação de projeto, entre outras. A consequência do uso de CAPP nas outras áreas da empresa são: diminuição de refugos, diminuição do custo ferramentas, diminuição de lead-time e criação de padrões de engenharia.

A figura 6 faz um comparativo entre a aplicação de algumas tecnologias considerando seu sucesso e retorno. Observa-se que a aplicação do CAPP é realizada com sucesso em quase 100% dos casos, e o seu retorno supera o de todas as outras analisadas.

Devido aos benefícios decorrentes do uso do CAPP, ele é hoje uma ferramenta muito importante para o aumento da qualidade e diminuição de custos da fase de planejamento do processo e da manufatura e consequentemente para o aumento da competitividade da empresa como um todo.

Artigos

ROZENFELD, H. (1992). Implantação distribuída do planejamento de processo assistido por computador na manufatura integrada . São Carlos, 169p. Tese (Livre Docência) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. ( Disponível na biblioteca da EESC - USP ).

ROZENFELD, H. (1994). Sistema CAPP: seus conceitos, casos práticos e desenvolvimentos. Máquinas e Metais, n. 338, p. 124-142, mar. (t144)

RIBEIRO,C.E.S.; KERRY,H.T.;PIEBER,E.;ROZENFELD,H. (1996) Aplicação de uma solução CAPP para peças parametrizadas: um caso prático, Máquinas e Metais, 186-1999

ROZENFELD, H. (1998). O CAPP integrou o consórcio modular de produção de caminhões e ônibus da VW. Máquinas e Metais, p. 233-245, abril.

Livros

HALEVI,G.; WEILL, R.D. (1995) Principles of Process Planning: A logical approach, Chapman & Hall, pp.399. ( Disponível na biblioteca da EESC - USP ). (t:301).

Softwares

A solucão CAPPe foi desenvolvida pela equipe de pesquisa do Prof. Henrique Rozenfeld (Haroldo Kerry Jr,; Alexandre Salgado; Carlos Ribeiro)na década de 1990, que formaram na época a KSR, que não existe mais. Hoje é um produto comercializado pela T-systems

Palavras-chave: CAPP(Computer Aided Process Planning), cappe
Nó: 10293

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