Análise e simulação da produção de moldes para injeção de plásticos

Abstract

A presente dissertação foi desenvolvida em contexto industrial, tendo como principal objetivo a otimização do planeamento e do controlo da produção de moldes da empresa Celoplás – Plásticos Para a Indústria, S. A., através da construção de um modelo de simulação no software Arena®. Com recurso ao modelo desenvolvido foi possível caracterizar o comportamento do sistema atual e, face aos resultados obtidos, identificar possíveis melhorias e analisar o comportamento do sistema com a inclusão dessas melhorias. O projeto de investigação iniciou-se através da observação dos processos produtivos e das variáveis que poderiam interferir com os tempos de produção. Durante o acompanhamento da produção dos moldes recolheram-se vários dados que, posteriormente, foram utilizados na construção do modelo de simulação, nomeadamente, a quantidade e o tempo diário disponível para execução das tarefas dos operadores e equipamentos, as sequências de produção de cada uma das peças, o layout, os tempos de produção e de setup, a identificação das várias operações e quais os operadores disponíveis para a execução das mesmas. O modelo de simulação desenvolvido no Arena® permitiu identificar pontos de estrangulamento no sistema, a ocupação dos operadores e dos equipamentos, o tempo total das peças no sistema em atividades de valor acrescentado e não acrescentado. Em todos os casos o tempo de espera das peças foi superior ao tempo que permaneceram em atividades de valor acrescentado. As alterações sugeridas tiveram o intuito de diminuir o tempo de espera e o tempo total das peças no sistema produtivo bem como aumentar a ocupação dos operadores. Sendo assim, foram propostas melhorias nos setores de corte, torneamento, retificação cilíndrica, fresagem, eletroerosão fio e eletroerosão penetração. Em todos os cenários desenvolvidos com as melhorias verificou-se que o tempo de espera e o tempo total das peças diminui consideravelmente comparativamente com o sistema atual. Para trabalho futuro sugeriu-se a colocação de um posto de controlo após a fresagem, o controlo diário dos tempos registados, a introdução de dispositivos para controlo do consumo dos equipamentos, o uso de modelos de previsão dos tempos de produção e a programação mais detalhada da produção com vários dias inalteráveis.

This dissertation was developed in an industrial context, and its main objective is optimizing the planning and production control of moulds for a specific company: Celoplás – Plásticos Para a Indústria, S.A., through the construction of a simulation model by using the Arena® software. Through the simulation model it was possible to characterize the real system behaviour and, according to the results, identify possible improvements and analyse system behaviour with the inclusion of these improvements. The research project was initiated through observation so as to know all production processes and the respective variables that may interfere with production times. During the follow-up of moulds production various data were collected which, afterwards, were used in the construction of the simulation model, namely the quantity and daily time available for the equipment and operators’ tasks performance, the production sequences of each part, the layout, the production and setup times, the identification of the various tasks and which operators were available for their execution. The simulation model developed in Arena® allowed us to identify bottlenecks in the system, the operators and equipment occupation, the total time of the parts in the system on value-added and not added activities. In all cases the waiting time of the parts was greater than the time they remained in valueadded activities. The suggested changes were designed to reduce waiting time and the total time of the parts in the production system, as well as to increase the occupation of operators. Thus, proposals have been made to improve the cutting sectors, the turning, the cylindrical grinding, the milling, EDM wire and penetration. In all the developed scenarios and after the introduction of improvements, it was realized that the waiting time and the total time of the parts was significantly reduced when compared to the real system. For future work, it was suggested the placement of a checkpoint after milling, the daily control of registered times, the introduction of devices for controlling the equipment consumption, the use of predictive models of production times and production scheduling with various unchanged days.