Neste capítulo mostra a real necessidade das indústria no processo de alimentar chapas em ferramentas de estampo.
A - Casa da Qualidade para dispositivo automático para a alimentação de chapas continuas para ferramentas de estampo
Com a casa da qualidade, é possível identificar os pontos principais a serem melhorados em relação a produtos já existentes e identificar também as necessidades principais dos clientes.
Conforme citado no item 2.1.3, foi construída a Casa da Qualidade (Figura 14).
O QIP, ajudou a identificar as necessidades do cliente para a utilização desse dispositivo, chegando ao ponto de poder também verificar, todo o ciclo de vida do produto desde o seu projeto até a manutenção e descarte.
C - Diagrama FAST dispositivo automático para a alimentação de chapas
Conforme descrito no item 2.1.5 a Figura 15 mostra o diagrama FAST aplicado para o problema de alimentar chapas.
Figura 14 – Casa da Qualidade
Fonte: Autor.
B - Quadro de Identificação do Problema de avançar chapas Conforme descrito no item 2.1.4 segue na Tabela 2 o QIP.
Tabela 2 - Quadro de identificação do problema.
Fases do Ciclo de Vida
do Produto
DESCRITORES DE ENTRADAS DESCRITORES DE SAÍDAS Planejamento
estratégico
Meio ambiente e
recursos Desejadas Indesejadas
Projeto e Produção - Treinamento de software de desenho e simulação (Solid Works). - Acadêmico Eng. Mecânica - Software Solid Works - Elementos Padronizados - Fácil Montagem - Custo acessível -Difícil fabricação -Dificuldade na montagem -Alto custo Distribuição -Será transportado após o término da produção (Equipamento sob Encomenda) - Estocado em Embalagens de Madeira - Transporte terceirizado (Transportadora) -Equipamento Resistente ao transporte -Fácil manuseio -Embalagem Compacta -Equipamento frágil -Muito peso Uso e/ou Operação - Ter Segurança. - Fácil operação. - Custo benefício - Será utilizado em Industrias - O operador será de baixo grau de Instrução -Fácil Manuseio e regulagem do equipamento - Segurança -Durabilidade -Difícil regulagem -Equipamento propicio a acidentes. -Muita manutenção Descarte - Padronização de componentes. - O equipamento será inutilizado quando for danificado sua parte estrutural
- Componentes padrão
Podem ser utilizados em outros
equipamentos.
-Componentes que não podem ser reaproveitados
Fonte: Autor.
Através desse Diagrama, é possível verificar, as funções que o dispositivo deverá executar ou que é necessária para o seu funcionamento, desde um nível mais alto, até a função de nível específica.
D - Busca por princípios de solução para dispositivo automático para a alimentação de chapas
A Tabela 3, Tabela 4, Tabela 5, Tabela 6 e Tabela 7 mostram a Busca de princípios de solução conforme citado no item 2.1.6 para alimentação de chapas.
Figura 15 - Diagrama FAST.
Fonte: Autor.
Tabela 3 – Prover Mecanismos.
A – Prover Mecanismos
Ideograma Descrição do princípio de solução
A-1
Guias lineares. Padrões com fácil aquisição e custo médio. Alta precisão no alinhamento para a movimentação linear e Alta durabilidade. Fácil Instalação
A-2
Fuso de Esferas. Facilmente achado no mercado, alta precisão e durabilidade. Necessita de acionamento rotativo, alto custo.
A-3
Mancal fabricado. Feito a partir de chapas e tubos, que são soldados e usinados para acomodar rolamentos padrões. A desvantagem é que não terá padrões comerciais e poderão ocorrer desalinhamentos e problemas devido a solda.
Fonte: Autor. Tabela 4 - Prover Potência.
B – Prover Potência
Ideograma Descrição do princípio de solução
B-1
Força de trabalho do homem. Disponível na indústria. Tem como aspectos negativos a limitação de potência, o desgaste físico e a falta de ergonomia .
B-2
Potência Pneumática. O uso de ar comprimido possibilita vários movimentos e com custo não tão elevado, levando em consideração que praticamente todas as indústrias já possuem rede de ar comprimido. Força limitada e poluição sonora.
B-3
Motor de passo. Tem como vantagem o baixo nível de poluição e a facilidade de ajustes de velocidade e curso. Alto custo e necessário uso de controles mais precisos.
Fonte: Autor.
Tabela 5 - Prover Estrutura. C – Prover Estrutura
Ideograma Descrição do princípio de solução
C-1
Cantoneira. Perfil metálico composto por duas abas, simétricas ou não, formando um ângulo de 90 graus. É um material muito utilizado em construções metálicas pela elevada resistência à flexão. Maior restrição nas construções dependendo da geometria necessária
C-2
Tubo mecânico. Perfil metálico fechado, mesmo usando uma parede fina pode-se conseguir um momento de inércia de área muito bom. Construção mais fácil e aparência final melhor que as cantoneiras. Maior restrição nas construções dependendo da geometria necessária
C-3
Alumínio. Possível usinar em várias geometrias, baixo peso, alta resistência. Custo médio.
Fonte: Autor.
Tabela 6 - Prover Regulagens. D – Prover Regulagens
Ideograma Descrição do princípio de solução
D-1
Sem regulagem Sem regulagem. Depende apenas da percepção do operador da quantidade
de lã que a máquina suporta. D-2
Regulagem manual. Através de um parafusos e furos limitadores com possibilidade de fixar em diversas posições.
Fonte: Autor.
Tabela 7 - Prover Segurança. E – Prover segurança
Ideograma Descrição do princípio de solução
E-1
Sensores. Elementos eletrônicos que podem detectar movimentos ou posições. Necessitam de uma lógica para que a função seja realizada (CLP, relés, programas).
E-2
Adesivos de advertência. Utilizados para informar o operador sobre os perigos, funções e procedimentos de operação.
E-3
Telas de proteção. Usadas para evitar de maneira definitiva o acesso de objetos ou partes do corpo em determinados locais.
Fonte: Autor.
Tabela 8 – Princípios de Solução.
Fonte: Autor. Geração e descrição das concepções
Descrição da concepção 1:
A concepção 1 (Figura 16) do dispositivo automático para a alimentação de chapas continuas para ferramentas de estampo é composto por uma guia linear (1), potência através de cilindros pneumáticos (2), estrutura de alumínio usinado (3), regulagem do sistema através de parafusos (4), adesivos de advertência (5), e telas de proteção (6).
Fonte: Autor.
Descrição da concepção 2:
A concepção 2 (Figura 17) do dispositivo automático para a alimentação de chapas continuas para ferramentas de estampo é composto por uma guia linear (1), potência através de cilindros pneumáticos (2), estrutura de tubo quadrado de aço (3), sem regulagem, adesivos de advertência (5), e telas de proteção (4).
Descrição da concepção 3:
A concepção 3 (Figura 18) do dispositivo automático para a alimentação de chapas continuas para ferramentas de estampo s é composto por duas guias redondas com buchas (1), potência através de cilindros pneumáticos (2), estrutura de tubo quadrado de aço (3), sem regulagem, adesivos de advertência (4).
Figura 17 - Esboço da Concepção 2.
Fonte: Autor.
Figura 18 - Esboço da Concepção 3.
Avaliação das concepções
Tabela 9 - Avaliação das concepções.
CARACTERÍSTICAS DESEJADAS Peso Concepção 1 Concepção 2 Concepção 3
Custo de Aquisição 9,1 5 7 8
Custo de Operação 13,6 7 7 7
Massa 4,5 6 7 7
Tempo Médio entre Falhas 13,6 9 8 6
Nº de Peças Moveis Desprotegidas 9,1 10 10 6
Potência Requerida 13,6 7 7 7 Bitolas Compatíveis 9,1 10 3 3 Larguras Compatíveis 13,6 10 3 3 Passos Possíveis 13,6 10 3 3 TOTAL DE PONTOS 74 55 50 GRAU DE SATISFAÇÃO 74% 55% 50% Fonte: Autor.
Após todas as etapas da metodologia de projeto concluídas, pode-se notar que ocorreu um grande progresso no projeto, atendendo o principal desejo do cliente, que era resolver o problema de ter um operador fazendo um esforço repetitivo e perigoso com um custo não muito alto e com possibilidades de utilizar diferentes dimensões de matéria-prima.
Através da avaliação das concepções, temos a concepção 1 como a com maior grau de satisfação, segundo essa metodologia. Portanto essa concepção vai ser adotada para a continuação do desenvolvimento do projeto.
3 DIMENSIONAMENTO PNEUMÁTICO