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Título
Análise do aumento da produtividade em processos de manufatura por meio da aplicação de automação baseada no conceito de Karakuri
Orientador
André Luís Helleno
Autor
Rafael de Castro Vicente
Palavra chave
Karakuri. Automação de baixo custo. Automação enxuta. Célula de manufatura. Produtividade.
Grupo CNPQ
Programa
MS - ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (PPGEP)
Área
ENGENHARIAS
Data da defesa
28/09/2018
Nº Downloads
269
Resumo
Em meio a um ambiente globalizado, a flexibilidade dos processos de manufatura torna-se uma vantagem competitiva para as empresas. Com isso, inúmeros trabalhos vêm destacando a otimização de células de manufatura como uma solução para redução dos custos operacionais em um ambiente de flutuação de demanda e variedade de produtos. Dentre estes trabalhos, destaca-se a aplicação da automação de baixo custo baseada no conceito japonês Karakuri. Este conceito visa equilibrar a flexibilidade de uma célula de manufatura com os custos operacionais por meio da utilização de dispositivos para a automação dos movimentos do processo que não agregam valor. Estes dispositivos são baseados na geração de movimentos por meio de gravidade e transferência de massa. Este trabalho tem por objetivo analisar a aplicação do conceito Karakuri em uma célula de manufatura que faz parte de uma linha de montagem da indústria automotiva. Esta aplicação será realizada por meio de um estudo de caso em um fornecedor primário de grande porte da indústria automobilística. Para a condução do estudo de caso foi desenvolvido um protocolo de pesquisa, o qual permite identificar e correlacionar os movimentos que não agregam valor. Após a identificação dos movimentos que não agregam valor será desenvolvido e aplicado um dispositivo Karakuri em uma célula de manufatura. A avaliação da aplicação foi realizada por comparação dos indicadores de produtividade e custo. Foram analisados três casos em células de manufatura de produtos automobilísticos. O caso 1 e o caso 3 referem-se a uma célula de injeção de componentes plástico e o caso 2 refere-se a um processo de fabricação de fios. A aplicação do conceito Karakuri resultou um aumento de produtividade e redução dos curtos em todos os casos estudado. A Redução dos custos operacionais foi respectivamente de R$ 70.000,00 por ano; R$ 30.000,00 por ano e R$ 70.000,00 por ano, para os casos 1 a 3.
Abstract
Inserted in a globalized environment, costs related to manufacturing processes become a competitive advantage in such a tough Market. Therefore, uncountable papers have highlighted activities to optimize manufacturing cells as a solution to reduce operational costs in a demand fluctuating environment and high level of products variation. Between those papers, low cost automation based in the Japanese concept of karakuri are the ones which call more attention. This concept aims to reach a balance between flexibility and operational costs by using equipments that automate the non-added- value movements. These equipments are basically using springs, gears and levers moved by gravity. This dissertation has the objective to analyze the application of karakuri concept application in a manufacturing cell which makes part of a semi-automatic assembly line. This application will be held by a case study in an automotive parts maker. In order to conduct better the case study, there was a need to create a research protocol which allows us to identify and correlate the movements that does not add any value to the karakuri principles. After that non-added-value movements identification, there will be a karakuri installation in a manufacturing cell. The evaluation after the application will be done using the comparison between the key indicators of productivity and cost. Three cases were analysed in different manufacturing cells. In the first case study the karakuri concept application was implemented in an injection plastic molding cell. In this case, the karakuri concept could reduce R$ 70.000,00 reais per year on operational costs. In the second case, which was held in semiauto assembling cell, the karakuri concept was implemented in a hair pin manufacturing machine where the pins were messy placed in a regular box. Karakuri was introduced in that process now in a vibration conveyor which feeds by gravity the steel blade which goes further later to the other process eliminating the need for a human feeder. That brought a yearly operational reduction of R$ 30.000,00 per year. Finally, at the third case, the karakuri concept implementation could replace the manpower only by placing the karakuri itself and optimizing the discharge process. This could reduce operation cost in R$ 70.000,00 per year.
