Projeto de nova linha de montagem automática de interruptores da série 21

Abstract

Esta dissertação foi elaborada em ambiente industrial na Unidade de Produção de Serpins, pertencente à EFAPEL - Empresa Fabril de Produtos Elétricos S.A. Devido às constantes mudanças do mercado e a rapidez que tomam, empresas como a EFAPEL S.A. enfrentam continuamente novos desafios no que toca a desenvolver ou otimizar processos que maximizem o valor do seu produto ou serviço, ampliem a flexibilidade dos processos, aumentem a capacidade de resposta às necessidades do cliente e consequentemente incrementem a competitividade da empresa. Com uma enorme presença no mercado nacional e internacional e uma dominante quota de mercado, a empresa adota uma filosofia de melhoria contínua dos seus processos e dedica esforços ininterruptos para conservar a qualidade e valor dos seus produtos. É neste contexto que nasce a motivação para o projeto desta dissertação e se encontra a razão para o investimento da gestão da empresa na otimização dos seus processos. Esta dissertação está intimamente relacionada com as linhas de montagem de Interruptores Série 21, sendo este produto um grande símbolo da marca EFAPEL e importante para a estratégia atual e futura da empresa. Este projeto inovador tem como objetivo aumentar a cadência de produção e controlo sobre o processo, introduzindo tecnologia automática, segundo um design ágil e configurável de forma a aumentar a capacidade de resposta a encomendas e flexibilidade de produção. O objetivo desta dissertação foi dar a conhecer o trabalho desenvolvido durante o estágio curricular integrado neste projeto.Primeiramente foi abordado o processo atual de montagem, de forma a contextualizar a base para todo o trabalho desenvolvido. De seguida é apresentado o design do novo processo de montagem automática, desde a estrutura e sequência de produção, ao layout e todos os equipamentos concessionados. Neste capitulo são evidenciadas todas as características e medidas tomadas com o objetivo de aumentar a flexibilidade e configurabilidade do processo, e o impacto que têm sobre este. Além disso foi exposto o balanceamento de todas as fases de produção e medidas tomadas para otimizar o processo, inclusive foi feita uma conjetura de tempos dos equipamentos automáticos e uma análise MTM de tempos e métodos segundo o procedimento standard internacional. Numa disciplina de automação industrial, são apresentadas as soluções implementadas de automação deste novo processo, nomeadamente todo o sistema de comunicação entre o controlador e todos os equipamentos que tornam este processo automático. São estas soluções que no futuro vão permitir a ligação entre todos os componentes e garantir a autonomia do processo. Estas soluções vieram resolver várias dificuldades que o processo enfrentava, resultando em vários ganhos, posteriormente mencionados, para a empresa. Por fim é demonstrado o trabalho relacionado com a segurança em volta deste processo. Inicialmente foi feita uma identificação de perigos inerentes a todos os equipamentos e uma avaliação de todos os riscos associados, segundo uma metodologia adotada pela empresa, em conformidade com a norma ISO 13849-1:2015. Esta avaliação teve como objetivo dimensionar o nível de função de segurança necessária para combater o respetivo risco. Após isto foram implementadas medidas e dispositivos cuja função de segurança cumprem os mínimos de performance de segurança calculados. Esta tarefa além de claramente aumentar a segurança do processo também confere a conformidade com as normas de segurança aplicáveis, necessária para aprovação CE e inicio de operação.

This dissertation was carried out in an industrial environment at the Unidade de Produção de Serpins, belonging to EFAPEL - Empresa Fabril de Produtos Elétricos S.A. Due to the constant changes in the market and the speed they take, companies continually face new challenges when it comes to developing or optimizing processes that maximize the value of their product or service, increase the flexibility of processes, increase the capacity to respond to the needs of the customer and consequently increase the company's competitiveness.With a huge presence in the national and international market and a dominant market share, the company adopts a philosophy of continuous improvement of its processes and dedicates uninterrupted efforts to preserve the quality and value of its products.It is in this context that the motivation for the project of this dissertation is born and the reason for the investment of the company's management in the optimization of its processes.This dissertation is closely related to the assembly lines of Series 21 switches, this product being a great symbol of the EFAPEL brand and important for the company's current and future strategy. This innovative project aims to increase the rate of production and control over the process, introducing automatic technology, according to an agile and configurable design in order to increase the capacity to respond to orders and production flexibility.The objective of this dissertation was to present the work developed during the curricular internship integrated in this project.First, the current assembly process was approached, in order to contextualize the basis for all the work developed. Next, the design of the new automatic assembly process is presented, from the structure and production sequence, to the layout and all the equipment under concession. This chapter highlights all the characteristics and measures taken with the aim of increasing the flexibility and configurability of the process, and the impact they have on it. In addition, the balance of all stages of production and measures taken to optimize the process were exposed, including a conjecture of times of automatic equipments and an MTM analysis of times and methods..In an industrial automation discipline, the implemented automation solutions for this new process are presented, namely the entire communication system between the controller and all the equipment that makes this process automatic. It is these solutions that in the future will allow the connection between all components and guarantee the autonomy of the process. These solutions came to solve several difficulties that the process faced, resulting in several gains, later mentioned, for the company.Finally, the work related to security around this process is demonstrated. Initially, an identification of hazards inherent to all equipment and an assessment of all associated risks was carried out, according to a methodology adopted by the company, in accordance with the ISO 13849-1:2015 standard. This assessment aimed to measure the level of security function necessary to combat the respective risk. After that, measures and devices were implemented whose safety function meets the calculated safety performance minimums. This task, in addition to clearly increasing the safety of the process, also confers compliance with the applicable safety standards, necessary for CE approval and start-up.