Tema 4 Introdução ao manuseamento de material
Manuseamento do material … definido na Indústria Americana como “o movimento, armazenamento, produção e controlo de materiais durante a manufactura e a distribuição do processo incluindo o seu consumo.”
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Manuseamento do material (2) O manuseamento de materiais tem que ser efectuado de forma: eficiente, segura, com baixo custo, Atempadamente, com a colocação dos materiais correctos nas localizações correctas e sem danificar os materiais.
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Manuseamento do material (3) Manuseamento dos materiais é de elevada relevância mas ... ... é muitas vezes descurado no processo de produção.
Custo do manuseamento do material representa um total de 20 a 25% do custo total da produção, dependendo:
do tipo de produção e grau de automação.
Nesta disciplina aborda-se o tipo de equipamento usado nos sistemas de produção para manuseamento do material 4
Posicionamento do manuseamento de materiais no Modelo conceptual do sistema de produção de manufactura Nível de empresa
Sistema de Produção
Nível de fábrica
Sistemas de suporte à manufactura
Sistemas de suporte Sistemas de controlo de qualidade
Sistemas de manufactura
Tecnologias de automação e controlo
Tecnologias de manuseamento de materiais
Instalações
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Equipamento utilizado para manuseamento de material
Tipos de equipamento para manuseamento de materiais
Equipamento de transporte; sistemas de armazenamento; equipamento para armazenamento; sistemas de identificação e seguimento(localização) do material. 6
Equipamento de transporte de material Este tipo de equipamentos inclúi os equipamento usados para mover materiais
Pode ser dividido em cinco categorias:
Monta-cargas e empilhadores. AGVs – Veículos autónomos guiados. Veículos guiados em carris , monocarris (Monorails) Tapetes transportadores (conveyors) Guindastes com roldanas (cranes)
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Monta-cargas e Empilhadores Dividem-se em dois tipos: Motorizados - conduzidos por operadores humanos e possibilitam maior força mecânica para movimentação dos materiais Não motorizados - plataformas ou contentores com rodas que são empurrados ou puxados por operadores humanos para mover materiais
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Empilhadores motorizados (1) Motorizados: máquinas conduzidas pelo homem para mover os materiais que exigem grande força. Empilhadores elevadores > Telescópicos
Empilhadores elevadores > Convencionais eléctricos ou térmicos 9
Empilhadores motorizados (2) Empilhadores elevadores> Bilaterais e trilaterais
Empilhadores elevadores> Retrácteis 10
Monta-cargas motorizados (1) Porta-paletes > Eléctricos
Stackers > Com plataforma
Manipulação e elevação de carga > Mesas
elevadoras 11
Monta-cargas não-motorizados (1) Não Motorizados: plataformas ou contentores com rodas que podem ser movidas por máquinas ou pelo homem.
Porta-paletes > Manuais
Porta-paletes > De tesoura 12
Monta-cargas não-motorizados (2)
Carrinhos Industriais > Carros para bidões / garrafas
•Plataformas rolantes > Carros com prateleiras / gavetas 13
AGV’s
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Porquê AGV’s Os tapetes rolantes são um elemento fundamental na Logística Industrial, mas ... ... são muito mais rentáveis quando os fluxos de transporte são muito elevados.
Para certos casos os tapetes não constituem uma solução aceitável para o transporte horizontal.
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Porquê AGV’s
(cont.)
Possíveis motivos pelos quais os tapetes transportadores não são uma boa solução no tansporte de materiais
Dada a necessidade de flexibilizar os caminhos e a
dificuldade em reinstalar os tapetes. Dada a complexidade dos percursos o que aumenta o seu custo.
Como solução a este problema foi desenvolvido um equipamento específico - o AGV (Automated Guided Vehicle). 16
AGVs – Veículos autónomos guiados Veículos autónomos alimentado por baterias e que são capazes de navegar autonomamente num ambiente Usados para mover cargas unitárias (material) entre pontos de carga e descarga da fábrica. Pode-se especificar variações nas rotas dos AGVs. Fazem o interface com outros sistemas de modo a tirar-se um benefício completo da automação integrada. 17
Função O veiculo possui um dispositivo de transferência de carga que lhe permite realizar a seguinte função básica. “carregar em A, descarregar em B” O veículo possui um controlador programável que controla todo o seu movimento e verifica o seu bom funcionamento.
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Diferentes tipos de AGV’s O que difere os diferentes tipos de AGVs é o sistema de controlo da navegação, que podem ser dos seguintes tipos: • Óptico • Filo-guiado ou Indutivo • Rádio frequência • Laser • GPS
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Tipo Óptico Controlo da direcção por sensores ópticos Um conjunto de sensores ópticos adaptados na parte
inferior do AGV identificam a presença duma fita guia. Os sensores enviam a informação a um PLC que
actua coerentemente.
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Tipo Óptico
(cont.)
O sistema dispõe normalmente de três sensores: 1. 2. 3.
Alinhamento à direita Alinhamento à esquerda Central para a presença da fita
Todos estes sensores podem ser substituídos por uma câmara!
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Tipo Filo-guiado ou Indutivo O controlo da direcção através de fios consiste ... .... em embutir fios indutivos no chão (criando um trajecto para os AGV’s). Os fios criam um campo magnético que o AGV detecta através de sensores. Este tipo de sistema é muito utilizado porque ... ... não é afectado por sujidade que eventualmente possa existir no chão da fábrica (tintas, óleos, etc), Mas ... ... tem que se ter cuidado com pedaços de metais em cima do fio indutor. 22
Tipo Filoguiado ou Indutivo (cont) Na imagem podemos visualizar a malha que controla a direcção do AGV.
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Tipo Rádio Frequência Controlo da direcção por rádio-frequência Sistema muito utilizado para manutenção de uma ou mais linhas de produção. Funcionamento: Todas as linhas têm um emissor rádio, que manda a informação para uma central (PLC ou PC). Esta central processa a informação e envia os comandos, via rádio, para o AGV. 24
Tipo Rádio Frequência
(cont)
Este sistema permite a alteração dos comandos mesmo quando o AGV se encontra em movimento.
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Tipo Laser Controlo da direcção por Sistema Tipo Laser O direccionamento de veículos com scaner laser oferece vantagens adicionais: • Direccionamento muito flexível. • Possibilidade de autonomia total, após programação, se se utilizar marcadores por reflexão. • Trabalha em todo o campo de percurso de modo confiável e com grande grau de medição. A posição do veículo é verificada constantemente. 26
Tipo Laser
(cont)
Elevada
precisão de posicionamento. As altas exigências de transferências automáticas de cargas são atendidas.
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Tipo GPS Controlo da direcção por Sistema Tipo GPS Projectado para AGV´s de grande porte (carros, camiões, etc), que são usados em áreas externas e com percursos longos.
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Características Técnicas 1. Função de Endereçamento: Função de múltiplas estações – possibilita seleccionar uma estação. A programação das paragens é feita através de CLP (Controladores Lógicos Programáveis).
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Características Técnicas 2. Função Ramificações: Possibilita que o veículo siga a distância mais curta. Permite operar o AGV de maneira eficiente em tempos reduzidos até as estações
O AGV chega à estação designada sempre que lê uma marca de ramificação em seu curso. 30
Características Técnicas 2. Função Ramificações (Cont.): Fornecimento de peças, especificando linhas e processos:
A marca (ou marcas) de ramificação tem que ser
fornecida para indicar a mudança da direcção do AGV e garantir que o AGV chega à estação designada. A visualização da marca de ramificação é feita através de um sensor óptico ou magnético. 31
Características Técnicas 3. Função Bidireccional: Quando há restrições num percurso, existe a função de retrocesso. Fornecimento de peças para um lugar, onde o veículo não pode fazer o retorno:
Esta função possibilita uma operação num único caminho, eliminando o espaço para o retorno. 32
Características Técnicas 4. Função Sistema Automático de Transferência: É possível o transporte entre dois pontos, É possível carregar as baterias dos AGVs quando estes estão parados a efectuar a carga/descarga dos produtos.
Se necessário um carregamento mais efectivo por causa da
laboração contínua, aplica-se o contacto tipo escova, fixado na lateral ou no solo. 33
Características Técnicas 4. Função Sistema Automático de Transferência (cont): Se o AGV tem uma estação exclusiva de carregamento, quando a tensão da bateria cai abaixo do nível especificado, o AGV retorna automaticamente à estação de carregamento e retorna novamente à linha após ter recebido carga completa.
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Características Técnicas 5. Função de Comunicação: A mudança de informação do destino pode ser feita automaticamente. Exemplo 1: Comunicação de dados através de comunicação óptica (sensores);
Um sensor é montado tanto no AGV como na esteira. 35
Características Técnicas 5. Função de Comunicação (Cont.): Exemplo 2: Comunicação de dados por rádiotransmissão. Este sistema permite a comunicação de dados mesmo durante o movimento do AGV.
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Características Técnicas 6. Função de evitar colisões em cruzamentos: Para impedir colisões dos AGVs nos cruzamentos ou junções, um AGV tem que parar na entrada desses pontos, quando o outro AGV, num caminho diferente, passar pelo cruzamento. Para a paragem é montado um sistema de accionamento que envia um sinal de STOP nas entradas dos cruzamentos.
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Características Técnicas 6. Função de evitar colisões em cruzamentos (Cont.): AGV equipado com uma função preventiva de colisão. Um transmissor está montado no lado esquerdo do AGV e um receptor
no seu lado direito. O AGV que recebe um sinal STOP pára durante um determinado tempo.
Os AGVs devem ser geridos por rádio-frequencia.
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Características Técnicas 7. Função de Mudança Automática de Percurso Se existem vários AGVs no mesmo percurso, um AGV tem que mudar a sua trajectória, dependendo dos movimentos dos outros AGVs. Solução 1: Controlo central de todos os AGVs. Tem um alto custo de investimento. Solução 2: Processamento descentralizado. Ao parar numa estação, um AGV emite luz para o próximo carro, para assim alertar sobre sua presença. 39
Simulação do ambiente Industrial
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Monocarris
Movem-se num sistema de carris fixo no chão ou suspenso no tecto. Os veículos operam independentes e com motores eléctricos que retiram a sua energia dos carris electrificados. Tal como nos AGVs, é possível especificar variações nas rotas destes veículos. 41 Vehicle electrical pickup
Sistemas Transportadores
São utilizados para transportar número elevado
de produtos Origem e destino definidos Rapidez de Execução
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Tapetes transportadores (conveyors) Constituem uma grande gama de equipamento de transporte de material
Desenhados para mover materiais ao longo de percursos fixos, geralmente em grandes quantidades ou volumes. Exemplos típicos de tapetes: de rolo, rolantes de guia no chão.
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Tapetes transportadores (conveyors) (2) Podem ser motorizados ou não. Motorizados - distinguem-se doutro tipo de transporte de materiais porque o seu sistema mecânico é construído no próprio trilho fixo. Não-motorizados - são activados por operadores humanos ou pela gravidade.
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Tapetes transportadores (motorizados) (1) Motorizados O sistema de passeio mecânico é construído no próprio trilho fixo
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Tapetes transportadores (nãomotorizados) (1) Não-motorizados São activados pelos operários ou pela gravidade
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Tipo de Transportadores Eléctricos
Motor
Manuais
Força Operária Gravidade
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Tapetes transportadores Conveyors (Tapetes Rolantes) •
Dispositivos indispensáveis na indústria. Caracterizados por mover os materiais em cima de trilhos fixos.
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Tapetes transportadores (2) Objectivo 1: 1.
Facilitar o transporte de mercadorias entre os diversos postos de trabalho. -Sem danos para os materiais; -Com rapidez; -Com segurança; -Com precisão; -Baixo custo; -etc.
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Tapetes transportadores (3) Objectivo 2 2.
Ser possível realizar operações mecânicas durante a movimentação dos materiais: -Adicionar material ao produto; -Selecção de produtos; -Moldar o produto; -etc.
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Tapetes transportadores (4) São muito usados em sistemas de montagem em série.
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Tipos de Transporte Suspenso
Lavandarias Linhas de Montagem
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Tipos de Transporte No Chão
Manuais ou Eléctricos
Eléctrico
Manual 53
Tipos de Transporte Sobre o Chão
Manuais ou Eléctricos
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Tipos de Transporte Sobre o Chão
Manuais ou Eléctricos
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Outros tipos de transporte Transporte por calha
Material a transportar muito pesado Sistemas baseados na vibração
Moinhos de agua elevadores
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Tipos de transportadores Belt (Tapete) •
•
Consiste num ciclo contínuo em que metade do seu comprimento é usado para o transporte do material enquanto que a outra metade apenas faz o retorno. O tapete é feito com borracha bastante resistente. Por isso é bastante flexível, mas pouco extensível.
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Belt (Tapete) Utilizado: Indústria Mineira Extracção de Inertes, ... permite transportar grandes quantidades de matéria
Aeroportos, etc. Rápido transporte
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Tipos de transportadores Roller (Rolos) •
•
•
A superfície da área de fundo deve ser plana e com dimensão suficiente para atravessar vários rolos adjacentes Geralmente utiliza-se paletes ou cartão para efectuar o transporte do material Maior custo de fabrico
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Tapete de rolos Figura anterior: transportador por rolos eléctrico e fixo.
Figura ao lado : transportador por rolo, embora manual é bastante leve e flexível
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Tipos de transportadores Skate-Wheel (Rodas de Skate) • • •
•
Semelhante ao de rolos mas com menor custo de fabrico. Muito flexível e leve A superfície de contacto da carga e das rodas deve ser suficiente para que esta não caia Utilizado para carregar e descarregar camiões
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Tipos de transportadores Screw (Cilindros ou parafuso) •
• •
Aplicados na Indústria Cimenteira, Farmacêutica ou transporte de águas para aproveitamento Hidroeléctrico Permite a não libertação de poeiras Consiste num largo parafuso dentro de um cilindro
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Modos de operação Direcção única •
Utilizado para transportar cargas dum um ponto para outro
Ciclo contínuo • •
Transporte efectuado num circuito fechado. Quando uma peça sai da origem não pode voltar, tem de ficar no destino, o ciclo fecha-se com peças que vêm do destino para a origem
Re-circulating •
As peças saem do origem e podem voltar à mesma caso não sejam aceites no destino
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Características de Movimento Contínuo
Move-se com uma velocidade constante ao longo de todo o trajecto de transporte.
Belt (Tapete) Roller (Rolos) Skate-wheel (Rodas de skate)
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Características de Movimento Assíncrono Movimento de pára-arranca Automático ou controlado pelo operador Normalmente neste tipo de transporte são utilizados ganchos ou cestos
Geralmente estão associados aos transportadores aéreos. Exemplos típicos de aplicações pode ser em linhas de pintura, lavandarias (carregamento das máquinas). 65
Acessórios Rolamento – permite fácil deslizamento de
peças
Rodas ajustáveis em altura Travão Pneumático – para travar as paletes nos conveyors por calha 66
Acessórios Conveyors direccionáveis – possui a
capacidade de mudar de direcção no maximo de 45º
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Tapetes transportadores (5) Nos dispositivos com torque constantes (ex.: transportes horizontais), o torque é aproximadamente independente da carga transportada (é somente dependente da fricção)
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Tapetes transportadores (6) Tipicamente, a saída de fluxo de materiais, é controlada através da regulação da quantidade da entrada. O torque e a velocidade são aproximadamente constantes.
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Tapetes transportadores (7) Se a quantidade de materiais a transportar mudar, é possível alterar a velocidade (o torque é o mesmo), como se pode ver na fig. Economiza-se uma significativa quantidade de energia, proporcional à redução de velocidade.
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Guindastes e roldanas
Equipamento manual usado para levantar, baixar e transportar material geralmente muito pesado. As roldanas permitem movimento vertical para levantar e podem ser operadas quer manualmente quer de forma motorizada. Os guindastes permitem movimento horizontal e incluem uma ou mais roldanas. 71
Guindastes e roldanas (2) Guindaste - equipamento de transporte usado na manipulação de materiais, usada em movimento horizontal em zonas industriais.
Roldanas (sistemas de levantamento de cargas) usados para o movimento vertical.
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Guindastes e roldanas (3) Guindastes Incluem invariavelmente uma roldana; assim, a componente de levantamento do guindaste confere deslocamento das várias cargas para cima e para baixo no plano vertical e o guindaste transporta as cargas horizontalmente de uma determinada origem para o destino desejado. Esta classe de equipamento de manuseamento de materiais inclui guindastes capazes de levantar e mover grandes cargas, em alguns casos superior a 100 Toneladas.
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Guindastes e roldanas (4) Crane
Hoist
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Guindastes e roldanas (5) Roldana Dispositivo mecânico usado para elevar e descer cargas. Consiste numa ou mais talhas fixas, ou numa ou mais talhas móveis,
juntamente associadas a cordas, cabos, ou fortes correntes entre as roldanas. Conectado às roldanas móveis, um gancho ou outros meios para movimentar as cargas. O número de roldanas (pulleys) determina a sua vantagem mecânica: relação entre o peso da carga e a força motriz necessária para erguer o mesmo peso.
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Roldanas A vantagem mecânica da roldana é de 4. A força motriz para operar o levantamento ou é manualmente aplicada ou através de motores eléctricos ou pneumáticos.
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Tipos de
roldanas
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Tipos de
Roldanas (2)
78
Tipos de
Roldanas (3)
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Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” Principais tipos de Guindastes encontrados em ambientes industrias: Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane”
Consiste numa ou mais vigas horizontais suspensas entre rails fixos no
fim de cada coluna de suporte (cimo) ao longo da estrutura da fábrica. As roldanas são capazes de se mover ao longo das colunas de suporte pela fábrica.
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Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” (2) Este sistema possui movimento no eixo dos XX e YY da fábrica, e a Hoist providencia o restante movimento no eixo dos ZZ. Assim ... A bridge Crane tem movimento vertical devido ao Hoist e movimento horizontal dos materiais devido ao movimento ortogonal possibilitado pelo sistema de rails.
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Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” (3) Estas pontes podem ultrapassar os 36.5 m e são capazes de carregar cargas de 100 toneladas.
Aplicações: fábricas de maquinaria pesada, estações de geração de energia, etc…
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Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” (4)
Bridge crane 83
Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” (5)
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Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” (6)
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Guindaste tipo Ponte “Bridge Crane” (7)
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Guindaste tipo “Gantry Crane” (1) Guindaste tipo “Gantry Crane” ... distingue-se da bridge Crane pela presença de uma ou mais colunas de suporte que sustentam a ponte. Inclui uma ou mais roldanas (e hoists) que asseguram o movimento vertical da carga. Estão disponíveis numa variedade de tamanhos e capacidades. O maior alcance é de 46 m e tem capacidade de cargas até 150 toneladas.
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Guindaste tipo “Gantry Crane” (2) Tipos de gantries existentes: “Double Gantry Crane” Dois suportes por rails;
“Haf Gantry Crane” Um suporte estático num dos lados da ponte e o outro
suporte está sobre um rail. “Cantilivered Gantry Crane” •
É identificado pelo facto da ponte se estender além do alcance criado pelos suportes sobre rails 88
Guindaste tipo “Gantry Crane” (3)
Half Gantry Crane 89
Guindaste tipo “Gantry Crane” (4)
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Guindaste tipo “Gantry Crane” (5)
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Guindaste tipo “Gantry Crane” (6) (video)
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Guindaste tipo “Jib Crane” (1) Guindaste tipo “Jib Crane” ... consiste numa Hoist suportada por uma viga horizontal fixa numa coluna vertical ou suporte na parede. A viga horizontal roda á volta do eixo vertical formado pela coluna ou pela parede, para garantir o varrimento horizontal da Crane. A viga providencia movimento radial ao longo da viga. A área horizontal varrida pela jib Crane pode ser circular ou semicircular. Este sistema tem capacidade de carga até 5 toneladas.
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Guindaste tipo “Jib Crane” (2) Jib Cranes montadas em paredes conseguem um balanço de
180º, enquanto Jib Cranes montadas no chão, usando um poste ou coluna, como suporte vertical, conseguem um balanço de 360º. O guindaste da lança de articulação fornece um alcance praticamente ilimitado dentro da sua área de alcance.
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Guindaste tipo “Jib Crane” (3)
Em todos estes tipos, no mínimo uma Hoist é montada através de uma roldana que roda sob a viga pertencente ao guindaste.
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Guindaste tipo “Jib Crane” (4)
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Guindaste tipo “Jib Crane” (5)
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Guindaste tipo “Jib Crane” (6)
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Guindaste tipo “Jib Crane” (7)
(video)
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Acessórios (Hoists)
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Processo Industriais II
Sistemas de Armazenamento Automático
Armazenamento Em sistemas de manufactura automáticos, para além do
transporte de produtos acabados e o processamento ser automático, é cada vez mais comum que o próprio armazenamento de matérias-primas, produtos semiprocessados e produtos acabados seja feito de forma automática. Existem armazéns com gruas elevatórias deslizantes controlados por computador desde o ponto de entrada até à saída, mantendo uma base de dados actualizada de fácil acesso;
102
Sistemas de armazenamento Motivação Embora o ideal fosse reduzir o armazenamento de materiais,... é inevitável armazenar matéria prima, mesmo que temporariamente. Uma vez acabados os produtos é necessário armazená-los antes da sua entrega ao consumidor final.
É necessário raciocinar sobre quais os melhores sistemas de armazenamento antes, durante e após a manufactura dos produtos. 103
Armazenamento
104
Armazenamento A utilidade deste tipo de sistemas de armazenamento
automático não se restringe aos tradicionais ambientes fabris.
É fácil perceber que a sua aplicação pode ser alargada a outros ambientes, desde que exista necessidade de manter uma significativa quantidade de produtos em armazém.
105
Armazenamento Temos que considerar, para a sua construção, o tipo de
material que se vai armazenar futuramente… Deverão estar localizados perto das I/O
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Armazenamento Tem como principal limitação o espaço disponível, e por isso temos
que nos preocupar em construir um armazém devidamente estudado para rentabilizar o espaço ocupado;
A considerar:
o tipo de estantes/prateleiras a colocar; a altura das mesmas;
Tudo depende do tipo de material a armazenar;
107
Armazenamento Caso o armazém esteja no exterior, mais propriamente ao ar livre, não se pode armazenar qualquer material: Temos que ter em atenção : Æ materiais corrosíveis; Æ materiais frágeis; Æ que se degradam com a humidade/temperatura;
O material deverá ser guardado em locais onde se possa aceder facilmente… e locais cuja temperatura ambiente seja estável (dependendo do tipo de material a armazenar); 108
Armazenamento Estes locais deverão ter: Capacidade de Stock ; Material de apoio à disposição: Carrinhos para carga e descarga, embalagem e lona plástica; Higiene e desratização: Áreas ventiladas com limpeza, manutenção e desratização permanentes;
109
Armazenamento
Vantagens financeiras / administrativas: Evitar a burocracia e o compromisso de contratos de locação de longo prazo. Assim terá o seu próprio local de armazenamento.
Materiais a armazenar: Matérias-primas; Maquinaria; Produtos acabados; e outros…
110
Métodos e Equipamento de armazenamento de material Os métodos e equipamento de armazenamento podem ser classificados assim: Pode ser dividido em cinco categorias:
Tipo Bulk. Tipo Rack. Shelving and bins (prateleiras e caixas) Gavetas (drawers) Sistemas automáticos de armazenamento
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Métodos e Equipamento de armazenamento de material (2) Armazenamento tipo Bulk:
Armazenamento de materiais numa área aberta, normalmente em paletas ou contentores. Praticamente não requer equipamento de armazenamento. Armazenamento tipo Rack:
estruturas desenhadas para armazenar cargas unitárias verticalmente, aumenta a eficiência vertical de armazenamento comparado com o sistema tipo Bulk 112
Métodos e Equipamento de armazenamento de material (3) Armazenamento tipo Shelving and bins (prateleiras e caixas):
As prateleiras em aço existem em alturas, comprimentos e profundidades standard de maneira a se adaptarem a uma longa gama de requisitos de armazenamento. As prateleiras podem incluir caixas. As caixas são contentores para itens soltos
113
Métodos e Equipamento de armazenamento de material (3) Armazenamento tipo drawers (gavetas):
Mais caro do que as prateleiras, mas também é mais conveniente. Procurar e encontrar itens armazenados em prateleiras pode ser díficil se o nível da prateleira for muito alto, baixo ou fundo. As gavetas compensam esta desvantagem, porque quando abertas revelam o seu conteúdo. O armazenamento tipo gaveta é geralmente usado para pequenos itens como ferramentas e suporte físico.
114
Métodos e Equipamento de armazenamento de material (3) Sistemas automáticos de armazenamento :
existem para colocar e retirar itens de compartimentos (podem ser semiautomáticos) Existem dois tipos: Sistemas automáticos de colocação e remoção - consistem em prateleiras acedidas por gruas automatizadas ou mecânicas Sistemas do tipo carrossel - passam caixas de armazenamento em estações de carregamento/ descarregamento de material Existem modelos matemáticos para prever o desempenho e outras características do sistema automatizado 115
Equipamento para armazenamento de material ... Unitizing equipment ...
Este termo refere-se:
contentores usados para segurar itens individuais durante o trabalho e equipamento usado para carregar e empacotar os contentores. Os contentores incluem paletes, caixotes, barris, baskets ...
116
Processo Industriais II
Sistemas de Armazenamento
Sistemas de Armazenamento
Caixas/Paletes
118
Sistemas de Armazenamento Gavetas Servem para armazenar objectos de pequena dimensão
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Sistemas de Armazenamento Caixas com Gavetas
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Sistemas de Armazenamento Estantes/Prateleiras
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Tipo de estantes/prateleiras • Estante de ângulo ranhurado Um sistema simples e económico para a armazenagem manual de cargas leves ou relativamente pesadas
• Estante simples para cargas leves Estante de armazenagem de grande versatilidade, alta resistência e fácil montagem.
122
Tipo de estantes/prateleiras • Estante Cantilever Estante para cargas compridas
• Estante para palatização compacta Grande aproveitamento do espaço disponível graças à armazenagem por acumulação
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Tipo de estantes/prateleiras • Estante para palatização
convencional Sistema universal para o acesso directo e unitário a cada palete.
• Estante para palatização
dinâmica por gravidade Óptima rotação dos produtos devido ao deslocamento da carga 124
Sistemas de Armazenamento Contentores
125
Sistemas de Armazenamento Outros contentores menos capacidade de armazenamento do que os anteriores
Contentor de rede
Contentor de chapa
126
Tipo de contentores Caixa palete
Caixa
Palete de madeira
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Tipo de contentores (2) Contentores ou outro quipamento durante o manuseamento: Paletes Caixas Barris Baldes, etc
128
Equipamento para armazenamento de material Motivação:
Deslocar materiais de forma eficiente e unitária , em vez de itens individuais. Se se utilizar um meio de transporte ou equipamento de armazenamento automático é necessário standardizar este tipo de equipamento num tipo específico.
Equipamento para carregar e empacotar
Inclui palletizers, projectados para automaticamente carregar caixotes em paletes e os revestir de película plástica. Existem outro tipo de máquinas para revestimento assim como os que retiram os cartões das paletes. 129
Sistemas de identificação e seguimento do material Equipamento de manuseamento de material inclui formas de seguir o material durante o processo e o armazenamento Afixar um género de etiqueta ao item, caixa ou unidade de maneira a esta ser facilmente e exclusivamente identificável. Tipo mais comum de etiquetas: códigos de barras que podem ser rápida e automaticamente lidas por leitores de códigos de barras (também usado em hipermercados). Outros tipos de etiquetas: bandas magnéticas e “tags” de rádio-frequência (podem armazenar mais informação que os códigos de barras). 130
Considerações no projecto de sistemas de manuseamento de materiais O equipamento de manuseamento de material constitui um sistema. Tem que ser especificado e configurado de modo a satisfazer os requisitos duma aplicação particular. O seu projecto depende:
do tipo de materiais, quantidades e distâncias a percorrer, tipo de sistema de produção e outros factores tais como o “budget”
131
Características do material Categoria
Medidas ou descrição
Estado físico
Sólido, líquido ou gasoso
Tamanho
Volume, comprimento, largura, altura
Peso
Peso por peça ou por unidade de volume
Formato
Longo e liso, redondo, quadrado, etc
Condição
Frio, quente, molhado, sujo
Risco de estragar
Frágil
Risco de segurança
Explosivo, inflamável, tóxico, corrosivo,etc 132
Características do material (2) O projecto do sistema de manuseamento do material deve ter estes factores em consideração. Por exemplo, se o material é um líquido que se deve deslocar neste estado ao longo de grandes distâncias e em grande volume, então … deveria ser utilizado um cano como meio de transporte. Se o líquido estiver num barril ou outro tipo de contentor este meio de transporte já não é o adequado. Geralmente, os materiais são itens sólidos: peças e produtos acabados ou semi-acabados. 133
Taxa de fluxo, trajectos e escalonamento Outros factores são considerados na análise dos requisitos do sistema e na determinação do tipo de equipamento mais apropriado para a aplicação.
Estes incluem: 1) quantidades e taxas de fluxo dos materiais a serem movidos; 2) factores de geração de trajectos e 3) escalonamento de transporte.
134
Métodos e Equipamento de armazenamento de material (2) Quantidade de material a ser movida:
afecta o tipo de sistema de manuseamento a ser instalado. Se quantidades grandes requerem um sistema de manuseamento delicado, se quantidades pequenas, mas existem vários tipos de materiais a ser deslocados, então sistema de manuseamento deve ser projectado de forma a poder ser partilhado pelos diversos tipos de materiais. Deve ser considerada no contexto temporal.
135
Métodos e Equipamento de armazenamento de material (2) Taxa de fluxo:
Quantidade de material deslocado por unidade de tempo, tais como :
peças/h, paletes/h, toneladas/h, etc. O facto do material ser deslocado como unidades individuais, lotes ou continuamente tem um impacto significativo na selecção do método de manuseamento.
136
Factores de roteamento Factores de roteamento:
incluem localização de recolha e entrega de material Pick-up e drop-off, distâncias a percorrer, variacções no percurso e condições existentes ao longo do percurso. Se outros factores se mantiverem inalterados, o custo do manuseamento está directamente relacionado com a distância do percurso, quanto maior mais elevado é o custo.
137
Factores de roteamento (2)
Variações no percurso ocorrem porque materiais diferentes seguem percursos diferentes. Se existirem estas diferenças é necessário que o sistema de manuseamento seja flexível para lidar com estas variações . As condições existentes ao longo do percurso incluem: condições do soalho, congestionamento do tráfego, se parte do percurso for no exterior, Percurso em linha recta, curvas ou tiver mudanças de piso, e se existirem pessoas ao longo do percurso. Estes factores afectam o projecto do sistema de transporte do material
138
Escalonamento
Está relacionado com o timing de cada entrega individual. O material tem que ser levantado e entregue no seu destino o mais rapidamente possível de forma a manter o desempenho e eficiência do sistema. O sistema de manuseamento é o principal responsável pela correcta execução temporal destas tarefas. O custo de um sistema de manuseamento aumenta se necessita lidar com pedidos de última hora e respostas imediatas.
Esta necessidade é compensada utilizando stocks nos pontos de entrega e recolha, reduzindo a pressão colocada no sistema do manuseamento para lidar com pedidos de última hora e respostas imediatas. 139
Plant layout No início do projecto duma fábrica o projecto do sistema de manuseamento deveria ser considerado parte do layout. Aumenta a possibilidade de criar um layout que optimiza o fluxo de material e utiliza o tipo de sistema de manuseamento mais apropriado.
Plant layout deve fornecer a seguinte informação :
Área total da fábrica Áreas de departamentos específicos Configuração do equipamento Localização das estações para pick-up e entrega de material Trajectos possíveis entre estas localizações Distâncias percorridas 140
