Este projeto de estudo foi desenvolvido com base numa solicitação industrial de melhoria da identificação e transporte das amostras de compostos de borracha para o instrumento de análise. O novo sistema foi projetado e os seus modelos foram testados com sucesso, permitindo obter um sistema totalmente automatizado, o que leva a uma maior eficiência e melhor fiabilidade do processo de análise dos compostos. Consistiu num projeto de um ponto de ligação entre dois sistemas dinâmicos, anteriormente independentes.
Como afirmava Nicholas Murray Butler, “An expert is one who knows more and more about less and less until he knows absolutely everything about nothing.” Inversamente, a realização desta dissertação e estágio em ambiente industrial foi multidisciplinar permitindo adquirir conhecimentos em diversas áreas.
Devido às incertezas relacionadas com a fadiga e com o próprio comportamento humano, existe a possibilidade de geração de erros nos processos induzidos pelos operadores. Fatores críticos como qualidade, gestão de tempos de ciclo e rastreabilidade tornam-se fatores preponderantes para iniciar o desenvolvimento de projetos que permitam obter um tempo de ciclo estável assim como permitam rastreabilidade contínua e correção autónoma de eventuais erros. A robótica é amplamente usada para alcançar esses objetivos, mas as alterações espaciais no chão de fábrica e a necessidade de novos equipamentos, induzem elevados investimentos iniciais que poderão inviabilizar o seu uso em algumas aplicações.
O projeto mecânico, incluindo as simulações e a automação têm um papel importante no que diz respeito ao cumprimento dos objetivos, mas o papel preponderante é do projetista, que deve usar o seu conhecimento e também pensamento crítico de forma a escolher a solução mais adequada para os requisitos previamente definidos. A relação custo-benefício para escolha das soluções é importante para a decisão final de investimento. A robótica é de facto a opção mais flexível para os problemas, mas também representa uma solução mais cara comparativamente com outras formas de automação.
Os conceitos idealizados descritos neste trabalho foram úteis para alcançar os objetivos propostos, permitiram fazer esta transição entre o ponto pouco automatizado do sistema, para este modelo automático e com comprovação de fiabilidade.
Embora a automação seja uma área de relativa complexidade, foi possível provar que conceitos simples podem resolver problemas que a princípio se mostravam complicados. Foi possível aumentar o nível de automação do sistema, tanto físico como cognitivo, permitindo aumentar a fiabilidade do sistema.
No sistema antigo existiam tempos em que havia amostras à espera de análise e o reómetro também parado à espera de receber amostras. Com o novo sistema de transporte automático, a gestão das análises torna-se, portanto, mais eficiente, reduzindo os tempos que o sistema de avaliação está em estado de idle. Com a substituição das operações de trabalho manual por soluções simples, e autocorretivas, foi possível eliminar algum eventual comportamento desadequado durante o processo, existindo agora um processo estável e fluído. Sendo a gestão
das entradas de amostras para avaliação no reómetro otimizada à sua capacidade, permitindo uma avaliação das paletes de compostos de borracha de forma mais célere.
Um dos pontos de discussão num processo de automatização é a gestão dos recursos humanos, a eliminação de operações manuais deve representar uma oportunidade para os operadores assim como para a empresa. Esta migração de operações deverá também promover programas de formação, que permitiram aos operadores progredir para ficarem responsáveis por operações com maior valor acrescentado, que necessitam de maiores habilitações técnicas. Para além disso, o operador terá benefícios em mais um aspeto, irá reduzir os problemas de saúde com trabalhos repetitivos, e também aqui a empresa fica beneficiada.
O projeto foi incluído na base de projetos da Continental com a denominação de Automatic
Sample Handling System (ASHS). Os diversos projetos de marcação e transporte de amostras
apresentados nesta dissertação podem ser aplicados, com a respetiva alteração de layout, nas diversas linhas de misturação da fábrica, permitindo assim uma análise de reometria mais fiável e rápida de todos os compostos, com uma grande redução de tarefas monótonas e repetitivas para os operadores.
Como trabalho futuro prevê-se um estudo de um sistema de transporte de amostras das linhas de menor capacidade, linhas C, D e E, para um sistema semelhante ao descrito nesta dissertação. Um encaminhamento convergente das amostras das linhas com menor capacidade, permitiria uma melhor gestão das análises de reometria.
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ANEXO A: Resultados obtidos para as quatro amostras do primeiro
grupo dos testes de influência nas avaliações por reometria com a
marcação dos códigos data matrix nas amostras
Tabela A. 1 - Tipos de identificação das amostras Número da
amostra
Tipo de identificação Legenda do gráfico
Amostra 001 Sem marcação Vermelho
Amostra 002 Marcação a jato de tinta com pigmentos de cor amarela
Verde
Amostra 003 Marcação a LASER Azul
Amostra 004 Identificação com etiqueta RFID Preto
ANEXO B: Resultados obtidos para as quatro amostras do segundo
grupo dos testes de influência nas avaliações por reometria com a
marcação dos códigos data matrix nas amostras
Tabela B. 1 - Tipos de identificação das amostras Número da
amostra
Tipo de identificação Legenda do gráfico
Amostra 001 Sem marcação Vermelho
Amostra 002 Marcação a jato de tinta com pigmentos de cor amarela
Verde
Amostra 003 Marcação a LASER Azul
Amostra 004 Identificação com etiqueta RFID Preto
ANEXO C: Resultados obtidos para as quatro amostras do terceiro
grupo dos testes de influência nas avaliações por reometria com a
marcação dos códigos data matrix nas amostras
Tabela C. 1 - Tipos de identificação das amostras Número da
amostra
Tipo de identificação Legenda do gráfico
Amostra 001 Sem marcação Vermelho
Amostra 002 Marcação a jato de tinta com pigmentos de cor amarela
Verde
Amostra 003 Marcação a LASER Azul
Amostra 004 Identificação com etiqueta RFID Preto