Uma visão da Manufatura Digital como parte do PLM - Evandro Gama - SAE 250614
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SAE Brasil | 25 junho 2014 | São Paulo
Evandro Gama Chairman & Advisor para a Cadware-Technology
Engenheiro de Produção Mecânica
Mestre em Engenharia de Produção e Planejamento de Sistemas Produtivos UFSCar
Doutorando e Pesquisador em Manufatura para o DMS-EESC/USP
UMA VISÃO DA
MANUFATURA DIGITALCOMO PARTE DO PLM
Agenda
• PLM o grande desafio
• Cenários de Engenharia e Manufatura
• Fábrica Digital
• Manufatura Digital
• Considerações Finais
O PLM integra pessoas, dados, processos e sistemas de negócios e oferece uma estrutura centralizada de informações do produto de forma colaborativa dentro do conceito de empresa estendida, ou seja, inclui a empresa como um todo, clientes, parceiros e fornecedores.
O que é PLM (Product Lifecycle Management)?
Uma abordagem para a integração e colaboração entre as várias áreas funcionais de uma empresa de manufatura: análise e planejamento de requisitos; engenharia conceitual e prototipagem; engenharia do produto, engenharia de manufatura; produção; vendas e distribuição; manutenção e suporte; descarte do produto e reciclagem.
O PLM proporciona todo o processo de gerenciamento do ciclo de vida de um produto, desde sua concepção, atravessando as fases de projeto, manufatura, manutenção e descarte desse produto.
Qual o grande desafio?
PLM - integração de áreas que participam do processo de manufatura através de uma avaliação sistemática (assessment).
• O PLM e a Manufatura Digital propiciam a identificação do atual nível de maturidade das empresas;
• A avaliação sistemática também auxilia a modelagem de processos de negócios para decisões de investimentos e ainda na definição do ‘roadmap’ (mapa de fluxo) para a implementação do PLM e Manufatura Digital de uma forma correta;
• Exemplos visíveis de aplicações PLM e Manufatutra Digital: ferramentas de projeto de produtos, projeto de fábricas, ferramentas de planejamento e validação de peças e montagens, ferramentas de ergonomia, robótica, fluxo de materiais, ferramentas de gerenciamento de qualidade etc.
Integração digital das áreas
Por que ambientes de negócios dirigidos a PLM?
• Necessidade de melhoria de produtividade;
• Aumento da taxa de inovação;
• Colaboração e qualidade nos processos;
• Obrigação de criar valor para a organização.
Cenário Clássico Engenharia e Manufatura
Estrutura organizacional tradicional
A comunicação entre departamentos é feita de uma forma linear e muitas vezes existe ruptura.
Retrabalho: retroalimentação constante.
Cenário engenharia simultânea
Engenharia Simultânea
Cada departamento se esforça para acelerar o tempo de desenvolvimento. A proposta é fazer com que todas as etapas envolvidas iniciem mais cedo de forma simultânea acelerando o início da produção.
Problemas sérios
• Não induz os departamentos envolvidos a considerar todos os estágios do ciclo de vida do produto;
• Não trabalha no modelo de empresa estendida;
• Não consegue considerar todos os aspectos de solicitação de demanda.
Problemas na engenharia simultânea
Ambientes dirigidos a PLM Engenharia e Manufatura
Foco na melhoria de processos colaborativos de manufatura que releva as definições de produto ao longo de seu ciclo de vida e considera a interoperabilidade de informações e do conhecimento.
• Conceituação clara de empresa estendida;
• Conceituação clara de ambientes colaborativos de manufatura.
No contexto: A engenharia colaborativa é uma abordagem sistemática que sucede a engenharia simultânea (ou concorrente); faz uso da empresa estendida e considera o uso da tecnologia da informação e comunicação TIC na implementação de ambientes colaborativos para o desenvolvimento conjunto de atividades críticas como projeto do produto, planejamento de processos e manufatura.
Fonte: MAYER, P.; PLAPP, J. Extending PLM to the Shop Floor. Eagan, MN: White-paper Intercim, 2008 (Adaptado).
Muralha de dados - silos de conhecimento
Fonte: MAYER, P.; PLAPP, J. Extending PLM to the Shop Floor. Eagan, MN: White-paper Intercim, 2008 (Adaptado).
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Manufatura Digital quebra a muralha
Visões para implementação da Manufatura Digital
Visão Funcional Pipeline XML, Cloud, SOA, Serviços (SaaS)
Exemplo: Modelo de Captura do Conhecimento
Fonte: Bosch-Mauchand et.al (2012).
Visão Lógica WfMS, BPM/BPMN, PLM2M Assessment
Exemplo: BPMN – Modelo de Fluxo de Trabalho para Planejamento Colaborativo de Processos na Empresa Estendida – Relação OEMs e Tiers-1
Fonte: Siller et. al (2009)
OEMs
Tier-1
Visão de Aplicação Ferramentas PLM para Colaboração
Exemplo: Qual ferramenta escolher,estou com a aplicação correta?
Fábrica Digital Vs. Manufatura Digital
Fábrica DigitalDenota um ambiente específico onde, em condições ideais e com base no ciclo de vida dos produtos, a manufatura digital e a simulação são aplicadas.
Manufatura Digital Enfatiza a integração digital de processos, métodos e soluções.
Exemplo de Fábrica Digital - Building (Ambiente)
Exemplo: Autodesk Factory Design
Fonte: http://www.manandmachine.ro
Grande dúvida...Simulação de Fluxo: Onde fazer?
Fonte: http://gfxspeak.com - Autodesk Factory Design
Exemplo de simulação discreta - Identificar gargalos
Manufatura Digital - Integração Digital
Exemplo: Planejamento eletrônico de processos da Siemens PLM Software.
Fonte: ‘CXOs: Meet your new core competency - digital manufacturing’.
Manufatura Digital - Exemplo Suíte Tecnomatix
Esquema da hierarquia dos módulos do software Tecnomatix.
Fonte: Siemens PLM Software.
Manufatura Digital - MPM Manufacturing Process Management
Estrutura funcional da suíte Teamcenter.
Fonte: Siemens PLM Software.
Manufatura Digital
PLM - Ciclo de vida do produto
Manufatura Digital - Exemplos de Aplicação Tecnomatix
Layout 3D Ergonomia(Produto/Manufatura)
BoP(Planejamneto/Balanceamento)
Simulaçãode Usinagem
Simulaçãode Fluxo(Eventos Discretos)
Validação de Montagem
Validação Robótica(Solda a Ponto)
Validação Comissionamento(Mecânica&Elétrica)
Manufatura Digital na Prática
?Por onde começar
Programas do Veículo, Motor e Transmissão
Programa: Gera um Cronograma Físico-Financeiro (Foco PMI/PMBOK)
Fonte: http://http://fostnope.com/
Atividades da entrega ~ Cronograma
Atividades envolvidas em um programa
Áreas cobertas pelo Ciclo de Vida do Produto (PLM+DM)
Ciclo de vida ~ Programa ~ Cronograma
Estrutura funcional da suíte Teamcenter.
Fonte: Siemens PLM Software.
Solução de Gerenciamento de Programas & Portfólio
De uma visão Funcional para Visão por Processo
Fonte: Siemens PLM Software.
Fábrica Digital no Cronograma do ProdutoExemplo de Aplicação
Fim
Evandro Gama
Cadware-Technology | DMS-EESC/USP
(11) 99581-4784