Passo 2: Análise dos processos

Background

A capacidade de lidar com diferentes produtos na mesma linha de montagem com pouca perda de produtividade é indicada como uma característica fundamental de sistemas de montagem fle- xíveis [22]. O surgimento de novos produtos e variantes de produtos e, consequentemente, a sua introdução nos processos de montagem, podem ter um impacto significativo sobre a configuração do sistema. Sempre que tal situação se verifica, a linha tem de ser analisada de modo a averiguar se os novos produtos podem ser montados sem alterações na sua configuração e, caso não seja possível, que reconfigurações devem ser implementadas.

Visto que a necessidade de introduzir reconfigurações na linha implica esforços e custos, a estratégia ideal passa por prevenir e evitar que estas sejam necessárias. Tipicamente, a estratégia mais eficiente é alcançada ao agrupar o sistema de montagem em sub-sistemas e módulos [58].

A modularização dos sistemas simplifica e padroniza o processo de montagem, facilitando assim a introdução de automação. Para efetuar este processo, os módulos são estabelecidos ao rever as similaridades entre as componentes do sistema [24]. Sob uma arquitetura modular, os níveis de flexibilidade e adaptabilidade do sistema são imediatamente potenciados, já que um conjunto finito de módulos possibilita a satisfação de um infinito conjunto de possíveis mudanças e cenários [21].

Procedimento

Dado o objetivo delineado para a metodologia, é de grande interesse estudar e explorar a influência dos resultados do passo 1 nos processos de montagem. Assim, propõe-se a realização de um procedimento dividido em três etapas.

Inicialmente, com o objetivo de possibilitar uma análise que inclua e relacione os conceitos de flexibilidade e nível de automação, propõe-se uma classificação das operações de montagem em 3 classes: Operações comuns, Operações comuns variáveis e operações específicas. Operações incluídas na primeira classe, correspondem à operações que são necessárias e idênticas para todos os produtos operados na linha. A segunda classe corresponde a operações que, apesar de estarem incluídas nos processos de montagem de todas as variantes, apresentam variações nos seus requi- sitos. Por fim, operações da terceira classe, correspondem a operações executadas exclusivamente para uma determinada variante. Como referido anteriormente, para proceder a realização deste processo, é necessário ter em conta o resultado da análise efetuada no passo 1 da metodologia.

As operações comuns são consideradas aquelas que apresentam maior interesse em serem au- tomatizadas. Tal afirmação pode ser justificada tendo em conta dois pressupostos. Por um lado, dado que estas operações são necessárias independentemente do produto que está a ser operado na linha, torna-se útil otimizar a sua velocidade de execução, garantindo que o fluxo de materiais e

componentes é elevado e contínuo. Por outro lado, dado que estas operações permanecem invariá- veis independentemente das variações dos produtos, a princípio, não necessitam de flexibilidade por parte do operador.

Operações específicas, por sua vez, são consideradas propícias à utilização de operadores hu- manos. Dado que podem ou não ser executadas no decorrer dos processos de montagem, máquinas instaladas na linha, especificamente para realizar estas operações, eventualmente, encontrar-se-ão paradas. Ao utilizar um recurso que apresente um elevado grau de flexibilidade, este poderá ser realocado e utilizado para executar outras operações, tornando a taxa de utilização de recursos consideravelmente mais elevada. Além disso, dada a sua natureza "customizada", a probabilidade de introdução de novas variantes de produtos que não compartilhem a mesma operação, acaba por tornar-se elevada. Esta desvantagem é também passível de ser ultrapassada através da presença de flexibilidade no operador. Esta característica é essencial para evitar que o recurso venha a tornar-se obsoleto e, consequentemente, acarrete desperdício de investimentos.

Finalmente, operações comuns variáveis podem ser consideradas como algo que se encontra entre as outras duas classes. Por um lado, ao serem comuns, são executadas sem exceções, be- neficiando de velocidade para tal. Por outro lado, dado que possuem variações, necessitam de flexibilidade por parte do operador. As conclusões relativamente à importância de cada um des- tes requisitos para esta classe de operações não são tão intuitivas, sendo necessário realizar uma análise mais aprofundada, orientada à operação. No entanto, ao conjugar requisitos essenciais das duas outras classes, torna-se possível identificar a presença de um elevado potencial para coope- ração.

O esquema seguinte resume e ilustra os principais requisitos de cada uma das classes propos- tas.

Figura 3.3: Requisitos essenciais das classes de operações

Baseado no pressuposto introduzido por [34], que indica que "a melhor utilização das capaci- dades robóticas e humanas é obtida em sistemas de montagem onde há uma divisão sequencial de tarefas", a próxima etapa corresponde à realização de uma análise de precedências das operações de montagem. A análise deverá ter em conta a classificação realizada na etapa anterior, sendo su- gerida uma representação específica. As operações comuns devem ser representadas como o ramo principal do grafo de precedências, sendo estas diferenciadas caso sejam variáveis, e as operações

específicas devem estar dispostas em ramos adjacentes. Na figura3.4é apresentado um exemplo ilustrativo da representação de um grafo de precedências estruturado conforme sugerido.

Figura 3.4: Representação do grafo de precedências sugerido pela metodologia

Por fim, para a realização da última etapa desta fase, um segundo pressuposto é considerado. Em [10], o autor afirma que "a melhor maneira de conjugar as características e capacidades ro- bóticas e humanas é obtida quando as tarefas simples e generalistas são posicionadas a montante da linha e as tarefas mais complexas e variáveis, que conferem ao produto as suas características individuais e customizadas, são posicionadas a jusante da linha".

O esquema seguinte ilustra o referido pressuposto.

Figura 3.5: Estruturação da linha segundo a classe de operações

Apesar de esta afirmação estar de acordo com as constatações realizadas inicialmente, para que seja efetivamente válida, é necessária uma análise mais detalhada do processo em causa. Como evidenciado na etapa anterior, as operações de montagem implicam relações de precedência que, por sua vez, determinam uma sequência de montagem específica. Muitas vezes estas são extremamente rígidas, impondo, de forma absoluta, uma determinada configuração para o sistema. No entanto, existem situações onde a referida "rigidez"não se verifica, havendo a possibilidade de investigar e explorar as possibilidades de mudança no sequenciamento das operações, de modo a otimizar a configuração da linha de acordo com a estratégia selecionada.

Assim, a terceira etapa deste passo corresponde a definição dos graus de liberdade de cada uma das sequências de montagem [9] para que, posteriormente, seja possível elaborar sequências alternativas e configurações mais vantajosas.

Figura 3.6: Configuração dos módulos da linha segundo os módulos do produto (Adaptado de [9])