Segundo Groover (2007), o planejamento de processos pode ser definido como sendo a atividade responsável pela determinação dos processos de fabricação e sua sequência para transformar a matéria-prima na peça acabada. Esse planejamento é realizado a partir das especificações da engenharia do produto e com base nas restrições que o sistema de manufatura oferece.
Shen et al. (2006) citam que o planejamento de processos é uma das atividades de maior detalhamento na fase de projeto, ocorrendo após a definição do projeto do produto. O planejamento de processos precisa definir como os produtos serão fabricados.
Deja e Siemiatkowski (2012) afirmam que a tarefa de planejamento de processos envolve interpretação e a conversão do projeto. A partir das especificações do produto irá culminar na fabricação do produto.
Atualmente, os sistemas produtivos estão diante de uma concorrência global e difícil. Cada vez mais se faz necessário atingir altas demandas, produtividades cada vez maiores e produtos com alto grau de qualidade. Além disso, deve-se atender a todas as normas. Existe hoje também uma demanda cada vez maior por produtos personalizados (DEJA; SIEMIATKOWSKI, 2012).
Percebe-se que o planejamento de processos torna-se uma atividade chave em qualquer indústria de manufatura. A função do planejamento de processos consiste em traduzir os requisitos do projeto em um roteiro que permitirá a fabricação do produto. Esse roteiro é chamado de plano (ou folha) de processo, o qual deve responder a algumas questões:
• Que maquinário será necessário para produzir? • Quais operações serão realizadas em cada máquina? • Qual a sequência das operações?
• Quais os parâmetros de fabricação? • Qual o material utilizado?
• Quais serão os instrumentos usados para o controle? • Qual será o tempo de execução?
Deja e Siemiatkowski (2012) citam ainda que, em muitos casos, o grande potencial operacional das máquinas não é totalmente utilizado na indústria, principalmente devido às imperfeições do planejamento de processos.
Segundo Fung et al. (2008), o plano de processo é a chave para a fabricação de qualquer produto. A qualidade dos planos de processo influencia diretamente o grau de complexidade do trabalho preparatório para a manufatura, a qualidade das peças e produtos fabricados, o grau de complexidade da programação da produção e os custos da produção. Portanto o planejamento do processo é fundamental para a manufatura.
2.3.1 Geração dos Planos de Processo
O plano de processo pode ser gerado manualmente pelo processista ou com o auxílio computacional, por meio do planejamento de processos auxiliado pelo computador (Computer-Aided Process
Planning – CAPP). Nas duas últimas décadas, as tecnologias CAD/CAM
foram amplamente desenvolvidas, visando automatizar e integrar as atividades no ciclo do projeto do produto e da manufatura (MOKHTAR; XU, 2011).
Por outro lado, nota-se que o planejamento de processos auxiliado pelo computador (CAPP) tem sido visto como o elo mais fraco na manufatura. Existe um entendimento comum de que o CAPP tem tido um impacto limitado sobre a prática industrial, tendo em vista todo o seu potencial (NONAKA et al., 2013).
Contudo, Chang et al. (2005) descrevem que existem problemas associados à atividade de planejamento, como:
• O acúmulo de experiência do processista requer tempo;
• A experiência representa conhecimento aproximado e não exato; • Experiência não é diretamente aplicável a novos processos e
sistemas.
A dificuldade em se gerar os planos de processo não se dá apenas no contexto do processista. Percebe-se isto para ambas as tecnologias de planejamento (i.e. manual mediante processistas experientes, ou automática via sistemas CAPP) (DEJA; SIEMIATKOWSKI, 2012).
A limitação básica da abordagem tradicional na solução de problemas de planejamento de processos em qualquer empresa é deixá-la nas mãos de especialistas em produção, os quais usam sua experiência e conhecimento para gerar instruções para a fabricação de produtos. Diferentes processistas muitas vezes apresentam planos diferentes para o mesmo problema (PEDAGOPU; KUMAR, 2014).
Pedagopu e Kumar (2014) frisam que os sistemas CAPP devem ser eficientes, convertendo a especificação do projeto na forma compreensível para a máquina. A integração do projeto e fabricação, se não for feita corretamente, acarretará dificuldades a todo o processo de manufatura da empresa. O planejamento de processos auxiliado pelo computador (CAPP) pode ajudar a reduzir o tempo de planejamento, bem como aumentar a consistência e eficiência dos sistemas de manufatura.
Porém, como citam Xu et al. (2011), as principais atividades de planejamento do processo podem incluir a interpretação de dados de projeto, seleção de operações de usinagem, máquinas-ferramentas, ferramentas de corte, bem como o cálculo de custo e tempo de produção. Sem dúvida, este é um problema complexo de engenharia.
Segundo Chang et al. (2005), os recentes desenvolvimentos no planejamento de processos auxiliado por computador têm focado na eliminação da intervenção do processista no planejamento.
Em um sistema de planejamento auxiliado por computador (CAPP), pode-se aumentar a padronização das decisões, além de compartilhar informações de projeto, processo e manufatura. Com isso, pode-se obter alguns benefícios como cita Niebel et al. (1998):
• Reduzir a habilidade requerida ao processista; • Reduzir o tempo de planejamento;
• Reduzir custos de planejamento; • Criação de planos mais consistentes;
• Aumento da produtividade.
Conforme Xu et al. (2011), qualquer sistema CAPP deve possuir como características básicas:
• Um sistema CAPP pode receber os dados do projeto e gerar a saída, a qual pode ser alimentada em um software CAM e, posteriormente, um sistema CNC;
• Um sistema CAPP deve ser extensível, flexível e personalizável para que a empresa possa inserir novos processos e atualizar os existentes;
• Fornecer efetiva aquisição de conhecimento, bem como os meios para verificar a integridade e consistência dos planos gerados; • Envolver usuários em algumas partes do processo de tomada de
decisão;
• Interface de fácil utilização em apoio à interação efetiva, facilitando insumos, produção de resultados e relatórios, além de exibir os resultados graficamente.
Por fim, nota-se que a tarefa de elaborar planos de processo é árdua, seja manualmente ou ainda com o recurso de um sistema CAPP. Mas percebe-se a importância que a compilação desse conhecimento proporcionará à empresa.
2.4 PLANEJAMENTO DE PROCESSOS COM ALTERNATIVAS