Autor(es): Djohan Radtke, Marcello Ranieri Dworakowski Orientador: Carlos Arthur Carvalho Sarmanho Junior
Instituição: IFSUL - Câmpus C harqueadas 1. Problema
Durante as pesquisas verificou-se um grande contraponto que por sua vez influencia diretamente no aumento da produção em fábricas, tal contraponto e a ocorrência de acidentes ao realizar o transporte de materiais dentro de empresas. Tais ocorrências ocasionam um atraso imprevisto na linha de produção e por consequência afeta também através da perda de capital o custo total do produto. Tais acidentes geralmente levam a perda parcial ou total da carga, ocasionado ainda uma situação de perigo para os trabalhadores que operam próximo ou em contato com a rota dos materiais em processo, podendo em casos extremos colocar vida destes trabalhadores em risco. Sabe-se que na grande maioria dos processos de manufatura os custos associados a logística de movimentação, podem exceder os valores referentes a própria modificação da matéria prima.
2. Justificativa
A possibilidade de um desenvolvimento tecnológico eleva o interesse em aprimorar a cadeia logística das empresas, trazendo ainda uma otimização nos processos de transporte de cargas. O uso da robótica nesses meios podem se mostrar interessantes, pois atendem a exigências como maior velocidade nos deslocamentos entre estações de trabalho o que se mostra muito interessante, além de necessário, para maximizar o lucro em um espaço de tempo inferior. (MARODIN, 2010). O uso da robótica aplicada a movimentação de cargas industriais se mostra eficiente também diante casos onde é importante diminuir a presença humana em locais que apresentam grandes riscos para os trabalhadores, como é o caso de sistema de armazenamento com múltiplos andares. Nestes ambientes a utilização da robótica leva a eliminação do fator erro humano, ampliando a segurança do ambiente fabril. Tais caracteristicas vêm fazendo com que as empresas optem pelo uso da robótica, recorrendo-se assim a veículos guiados
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automaticamente ou AGV (SOUZA; ROYER, 2013). Esses veículos são robôs que desempenham funções que envolvam transporte de materiais dos mais simples, como peças de motores, em montadoras até os que envolvem um transporte com um nível mais elevado de dificuldade, como conjuntos de paletes, por exemplo, bem como, a locomoção de materiais do almoxarifado até diversos pontos determinados da linha de produção. Assim verifica-se que AGVs são veículos de transporte com características marcantes de segurança na operação e flexibilidade quanto ao tipo de objeto transportado. Para este projeto propomos a fabricação de um protótipo de maiores dimensões que as usuais de competições de robótica, o que se torna necessária já que a aplicação almejada é industrial, ou seja o robô aqui proposto será projetado para movimentar cargas, o que leva-nos a desenvolver um sistema eletrônico de acionamento com uma potência significativamente superior à utilizada em robôs de exibição, tornando o protótipo mais robusto.
3. Objetivo
O projeto tem como objetivo principal projetar e implementar um protótipo de AGV de pequeno porte, que busca atender a necessidade de movimentação de materiais em processo de manufatura, aplicado em estudos de caso em empresas de pequeno e médio porte e em âmbito acadêmico. Tal projeto baseia-se na ampliação da competitividades no mercado, através da redução de custos de operação com movimentação dos produtos. Pretendemos desenvolver propostas de testes e aplicações, simulando no campus Charqueadas um ambiente semelhante ao encontrado na indústria. Para tanto será necessário a visitação a estas empresas, buscando diagnosticar diferenças entre o ambiente simulado e estudo de casos e aplicações corriqueiras. Assim pretendemos desenvolver um protótipo que possa ser adaptado para algumas empresas da região carbonífera. Deseja-se que o projeto atenda a todas como, um protótipo robusto, com capacidade de seguir linhas demarcadas no chão, criando a rota da trajetória do robô. O protótipo aqui proposto necessita total capacidade de se guiar por essa linha, mesmo em situações em que ele encontre obstáculos, sem se desviar totalmente da rota. Este projeto busca a verificação de quais sensores apresentam desempenho adequado para o protótipo de AGV. Implementar um sistema para transportar as cargas de até 5 kg. Construir um protótipo de AGV dentro do instituto de ensino, IFsul campus charqueadas, com uma rota abrangendo algumas situações de movimentação encontradas na indústrias da região. O protótipo ainda deverá contornar problemas como piso levemente irregular e situações imprevista como presença de um objeto parado no meio da rota do
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AGV, desta forma o protótipo deverá esperar um determinado tempo e contornar o obstáculo, retornando assim para sua rota. Desenvolver um sistema de eficiente de recarga de bateria, que mantenha a qualidade da energia do AGV.
4. Metodologia
Etapa 1: Revisão da bibliografia; Especificação dos elementos passivos e de controle; Etapa 2: Projetar a estrutura mecânica do protótipo: Desenhar o protótipo em um software 3D (utilizaremos o Solid Works); Teste preliminar: avaliação da construção. Etapa 3: Projeto eletrônico do protótipo: Desenhar em um software (utilizaremos o Proteus) as placas eletrônicas a serem empregadas no protótipo; Dimensionar as placas; Teste preliminar: avaliação da eletrônica. Etapa 4: Construção da estrutura mecânica: A partir dos desenhos desenvolvidos no software 3D iremos construir as peças que compõem a estrutura mecânica do robô, dentre as quais estão: chassi, suporte para os ultrassônicos, entre outros; Teste preliminar: avaliação da estrutura mecânica. Etapa 5: Construção da parte eletrônica: Com base nos esquemáticos já desenvolvidos iremos construir as placas electrónicas; Teste preliminar: avaliação da estrutura mecânica. Etapa 6: Realizar a montagem da estrutura mecânica em conjunto aos componentes eletrônicos: Seguindo o projeto do protótipo iremos realizar a montagem, unificando a estrutura com os componentes eletrônicos; Teste preliminar: avaliação de todo o conjunto já montado. Etapa 7: Programar e testar: Testes da programação em conjunto com o restante da estrutura do protótipo; Teste preliminar: avaliar se o funcionamento atende as expectativas. Etapa 8: Testar o protótipo em situações reais: Realizar os testes, na Instituição de ensino campus charqueadas, a fim de colocar o protótipo em situações reais e explorar todo o seu potencial; Teste preliminar: avaliar o desempenho do protótipo em situações reais. Etapa 9: Desenvolver o artigo final: Escrever o artigo com todos os dados obtidos, tudo o que foi aprendido pelo grupo, apresentando uma comparação entre os dados planejados dos dados obtidos. Levando em consideração a eficácia e validação da implementação do protótipo. Etapa 11: Publicação do artigo. Etapa 12: Redação do relatório final.
5. Referências
DEUS, A. D. Uma abordagem para implementação de qualidade assegurada no fornecimento, baseada em análise de capacidade: um estudo de caso em uma empresa do setor automotivo. Revista Produção Online. Florianópolis, SC, v.09, n. 4, p. 822-847, 2009.
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De Souza, J., & Royer, R. (2013). IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA AGV-VEÍCULO GUIADO AUTOMATICAMENTE UM ESTUDO DE CASO. XXXIII Encontro Nacional de Engenharia do Produto,(Salvador, BA, Brasil).
MARODIN, G; ECKERT, C. P; SAURIN, T. A. Avançando na implantação da logística interna lean: dificuldades e resultados alcançados no caso de uma empresa montadora de veículos. Revista Produção Online, Florianópolis, SC, v.12, n. 2, p. 455-479, abr./jun. 2012.
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MARIMOTO, C.E. Hardware, o guia definitivo. GDH Press e Sul Editores. São Paulo: 2007, 848p.
Pscheidt, É. R. (2007). Robô Autonômo–Modelo Chão de Fábrica. Curitiba, Brazil.
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Nunes, L. F., Oliveira, P. B., Olipe, H., Cunha, M. J., Vincenzi, F. R. S., Morais, J. S., & Morais, A. S. PROJETO E DESENVOLVIMENTO DE UM ROBÔ AUTÔNOMO SEGUIDOR DE TRILHA.
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