FE - DEM | Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento
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- Industrialização de uma linha de produção de garfos para uma caixa de velocidadesPublication . Pinto, António Pedro Marques; Vieira, André Ferreira Costa; Fernandes, Amadeu Duarte NunesNuma indústria automóvel cada vez mais competitiva e com menos margem para errar, a otimização da produção é cada vez mais fundamental para garantir a sustentabilidade e futuro das empresas do ramo automóvel. Para isso, a engenharia de processo visa garantir uma definição clara e otimizada dos processos para que eles em conjunto garantam a estabilidade e fluidez de uma linha de produção. A aplicação da metodologia Lean Manufacturing bem como as suas mais variadas ferramentas especialmente o Standard Work, torna-se fundamental durante a fase de planeamento e definição de processos naimplementação de novos projetos. Este estágio curricular visou apoiar a implementação de uma nova linha de produção e preparação de documentação direta e indiretamente utilizada para a submissão de Production Part Approval Process (PPAP), focado na fase de validação de meios e ferramentas na unidade fabril, mas também apoio à melhoria contínua em linhas de produção em série já em operação. Durante o estágio, foi desenvolvida documentação standard de posto de trabalho, dividida em diversos documentos que procuram dar apoio e esclarecer o trabalhador acerca da tarefa e à qual foi alocado e documentação de definição das verificações efetuadas nos pontos de controlo. Foi também procurado apoiar a melhoria contínua, através da ferramenta Kaizen, em variadas linhas de produção. Foi desenvolvido um caso de estudo, a construção de uma BoP, um documento que descreve todas as etapas do processo de fabrico de um produto, neste caso para 8 referências diferentes, com o desafio da sua produção estar interligada em variados processos, ou seja, a produção de 2 ou mais referências numa só operação, tornando-se ainda mais evidente a necessidade da otimização e balanceamento da linha de produção e que serviu para garantir também o apoio à documentação enviada em PPAP.
- Criação de um Sistema de Gestão Visual de Fábrica: Caso de Estudo no Setor da Indústria MetalomecânicaPublication . Baleiras, Joana de Oliveira Valente; Lima, Tânia Daniela Felgueiras de Miranda; Almeida, Rui Pedro Duarte deO atual panorama de constante mudança, tanto a nível social como industrial, torna a comunicação um fator decisivo para uma gestão de produção eficiente. Para reforçar essa eficácia, é fundamental que as organizações integrem um Sistema de Gestão Visual (SGV) em todas as etapas do processo produtivo, facilitando o controlo e monitorização do desempenho. Para além de promover maior transparência interna, o SGV exige a participação ativa e colaborativa de todos os colaboradores, incentivando o seu sentido de responsabilidade e compromisso para com os objetivos da empresa. Para assegurar o bom funcionamento de uma organização, é fundamental que as três dimensões do QCD (Qualidade, Custo e Entrega) — se encontrem devidamente alinhadas. Com este propósito, e com o objetivo de facilitar a comunicação interna, aumentar a eficiência dos processos e otimizar os resultados, foi desenvolvido e implementado um Sistema de Gestão Visual de raiz. Este trabalho iniciou-se com a realização de uma revisão bibliográfica sobre a temática em estudo, de modo a auxiliar a preparação e realização da parte prática em contexto de estágio. Na parte prática do trabalho, para além da pesquisa de outros SGV implementados, considera-se que a comunicação com os colaboradores da organização foi essencial, assim como a observação das diversas reuniões. Após a implementação do sistema desenvolvido de raiz, que incluiu a criação de layouts específicos, a elaboração de novos documentos e a reestruturação dos elementos existentes, foi possível observar uma melhoria significativa na fluidez da comunicação entre o departamento de Produção e os departamentos de suporte. Esta maior eficácia na transmissão da informação resultou numa melhor organização dos processos produtivos, permitindo um acompanhamento mais rigoroso das operações e uma resposta mais ágil a possíveis desvios. Adicionalmente, a clareza dos elementos visuais e a troca de ideias constante contribuíram para uma comunicação mais eficiente com os clientes, ao assegurar que a informação transmitida fosse mais precisa, consistente e atempada. Tendo sido cumprido o principal objetivo do estágio, considera-se que a empresa melhorou a sua organização interna e, consequentemente, o seu processo produtivo. No que diz respeito, a estudos e implementações futuras, recomenda-se a introdução de reuniões intradepartamentais em todos os departamentos diretamente ligados à Produção.
- Método de Taguchi aplicado na indústria da extrusão de borrachaPublication . Henriques, Rúben Filipe Pereira; Vieira, André Ferreira Costa; Enrique, Daisy Valle; Świderski, EmilianNo contexto industrial atual de elevada competitividade e exigência do mercado, empresas dedicadas à produção de tubos e outros produtos através da extrusão, como é o caso da empresa X, reconhece a necessidade de garantir que os parâmetros de qualidade dos seus produtos atinjam os níveis definidos, para que se assegure a conformidade e a satisfação do cliente. Neste caso, o diâmetro interno dos tubos, que é uma das características cruciais do produto final, tem demonstrado desde a abertura da empresa, uma grande variabilidade, o que leva à instabilidade do processo. Neste sentido foi conduzido antes do estudo principal, um estudo de controlo estatístico do processo, para avaliar as suas capacidades. Com a aplicação de cartas de controlo 𝑋̅−𝑅 e do cálculo dos índices 𝐶𝑝 e 𝐶𝑝𝑘, verificou-se que o processo se encontra sob controlo estatístico. No entanto, os valores extremamente baixos dos índices indicam uma descentralização e baixa capacidade do processo, dificultando o cumprimento dos requisitos da qualidade. Como resposta a estas dificuldades, desenvolveu-se um Design of Experiments (DoE) com base no método de Taguchi, com o objetivo de otimizar os parâmetros do processo de extrusão e reduzir a variabilidade do processo para se atingir a qualidade necessária. Selecionaram-se os fatores, velocidade da extrusora, número de vias, temperatura do Pin e Die e velocidade do forno, e organizaram-se numa matriz ortogonal 𝐿8, sendo que para as 8 experiências a realizar se retiraram 2 respostas para cada uma. As respostas em estudo (diâmetro interno e espessura) são do tipo “Nominal é melhor” o que implica que os valores das respostas têm de estar em torno de um valor alvo definido pela empresa. A análise dos resultados incluiu a construção de gráficos de efeito médio relativamente à resposta e à razão S/N, análise das interações entre os fatores e ainda uma análise da variância (ANOVA) para identificar os efeitos estatisticamente mais relevantes. Os fatores significativos obtidos para o diâmetro interno foram então, a velocidade do forno, a relação entre a velocidade da extrusora e a temperatura do Pin e Die e a relação entre o número de vias e a velocidade do forno. Já para a espessura obtiveram-se as mesmas, mas ao invés da velocidade do forno, foi selecionada a relação entre o número de vias e a temperatura do Pin e Die.
- Implementação de Workshops SMED: Uma abordagem estratégica no setor automóvelPublication . Sousa, Sofia Santos; Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis Oliveira; Silva, Miguel Moura daO forte desenvolvimento tecnológico e a evolução do mercado de trabalho têm impulsionado as organizações a procurar aumentar a sua eficiência operacional e, consequentemente a melhoria do seu desempenho. Para responder a estas exigências, surgiu a Filosofia Lean. Esta assenta num conjunto alargado de ferramentas e metodologias que visam eliminar os desperdícios e criar valor em qualquer tipo de processo produtivo. De entre as principais ferramentas Lean destaca-se o Single Minute Exchange of Die (SMED), uma metodologia amplamente utilizada na indústria automóvel que tem como principal objetivo a redução dos tempos de setup de uma máquina ou equipamento. O objetivo principal deste relatório de estágio assenta no planeamento e implementação de Workshops SMED para análise e otimização dos tempos de setup, das linhas de injeção no processo produtivo da empresa Aspöck Portugal S.A.. Para concretizar estes objetivos, foi selecionada uma linha de injeção, a PT_ IN019_INJ 110B, onde foi realizado o workshop, dividido em três fases, com a participação de um grupo multidisciplinar, promovendo um ambiente colaborativo. Os resultados obtidos após a 1ª e 2ª fases do workshop foram de uma redução do tempo de setup de 48:30 min:seg para 29:41 min:seg, totalizando um ganho de 38,8%. Este valor traduz o empenho e comunicação envolvido entre a equipa participante, traduzindo-se em ganhos significativos de produtividade e eficiência operacional. Na 3ª fase foi definida a sequência de trabalho padrão e elaborado o plano de ações corretivas e preventivas a curto e médio prazo. Foram identificadas 23 melhorias que visam otimizar o processo de mudança de referência. Destacam-se duas ações já concluídas e validadas, referentes à formação e acompanhamento das mudanças de setup para o 1º turno de trabalho. Estas ações resultaram no acompanhamento e validação de 13 mudanças de setup, pela equipa responsável, em diferentes máquinas, incluindo a máquina selecionada para o workshop. Verificaram-se resultados positivos, com reduções significativas nos tempos de setup, nomeadamente na máquina PT_ IN019_INJ 110B, com uma melhoria de 39,24%. Estes resultados comprovam a eficácia da abordagem adotada, possibilitando o cumprimento com as novas etapas estabelecidas, nomeadamente as formações programadas e os testes de soluções futuras para o 2º e 3º turnos de trabalho.
- Desenvolvimento de um novo material de embalagem alimentar: laminados de filme de proteína de soro do leite e papelPublication . Vaz, Rui Jorge Lopes; Ferreira, Ester Fernanda; Luís, Ângelo Filipe SantosOs plásticos estão presentes na sociedade sob a forma de diversos objetos indispensáveis à rotina humana. No entanto, estes materiais têm vindo a causar inúmeras consequências negativas para o meio ambiente e para a saúde pública. A problemática associada a este tipo de resíduo consiste no facto de não serem biodegradáveis, apresentarem um elevado nível de toxicidade e atuarem como vetores de diversos compostos químicos nocivos e microrganismos patogénicos. É relevante destacar que uma parte significativa dos resíduos plásticos encontrados no meio ambiente são provenientes da indústria de embalagens alimentares. Neste contexto, tem-se investigado intensamente acerca da substituição de polímeros provenientes de combustíveis fósseis por biopolímeros, os quais incluem polissacáridos, proteínas e lípidos. Nesta lógica, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um novo material de embalagem a partir de laminados constituídos por filme à base de proteína de soro do leite e papel, apresentando uma alternativa viável para a utilização das proteínas de soro do leite que são descartadas pela indústria de lacticínios. Os filmes foram produzidos através do método de evaporação de solvente, enquanto os laminados foram obtidos por calandragem, envolvendo processos mecânicos e químicos. As amostras foram caracterizadas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), calorimetria diferencial de varrimento (DSC) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Adicionalmente, foram avaliadas as propriedades antioxidantes dos materiais através do ensaio de branqueamento do β-caroteno. Os laminados demonstraram propriedades mecânicas superiores em comparação com o filme isolado, bem como elevada atividade antioxidante. Verificou-se ainda que os polímeros apresentaram degradação térmica na faixa dos 250 °C. O protótipo de embalagem desenvolvido revelou-se termoselável e com elevado potencial na prevenção da peroxidação lipídica de nozes. Concluiu-se que o protótipo de embalagem desenvolvido a partir de polímeros biodegradáveis, representa uma alternativa promissora à substituição do plástico convencional, com propriedades funcionais adequadas para a conservação, em especial, de alimentos secos e com elevado teor lipídico.
- Desenvolvimento de Garras Macias com Materiais Flexíveis através de Fabrico AditivoPublication . Lang, Luan Matheus Capeletti; Gaspar, Pedro Miguel de Figueiredo Dinis Oliveira; Dutra, Thiago Assis; Aguiar, Martim Lima deO uso de garras robóticas macias na automação industrial, especialmente no setor agroindustrial e alimentar, tem sido essencial para o manuseamento seguro e eficiente de produtos delicados, como frutas. O principal objetivo da dissertação consiste no desenvolvimento de dedos robóticos macios, otimizados para a manipulação de frutos delicados. A investigação inclui um estudo experimental e análise literária para a caracterização de materiais, em particular de poliuretano termoplástico, TPU 60A e TPU 95A, para a realização de ensaios de tração. Foram também realizadas simulações numéricas, cujo erro relativo da comparação com resultados experimentais rondou 1% e R2=0,99, e produzidos protótipos impressos por fabrico aditivo, visando melhorar o design das garras e garantir o seu desempenho e resistência, com aplicação potencial em outros setores industriais. As simulações computacionais foram realizadas no software Ansys para avaliar três modelos de garras, Straight, Constant Curve e Beak, com foco em tensões, deformações e forças de reação. Embora o modelo Straight se tenha destacado nas simulações, nos testes práticos o modelo Beak apresentou maior desempenho, com melhor distribuição de tensões e maior força de preensão, sendo mais adequado para o manuseamento de frutos. Os ensaios experimentais mostraram que o TPU 60A é mais flexível e adequado para o manuseamento delicado, enquanto o TPU 95A, por ser mais rígido, não é adequados para frutos. Por fim, é concluído que o TPU 60A é o mais indicado para o desenvolvimento de garras robóticas macias dirigidas ao manuseamento de produtos sensíveis. A impressão 3D de garras macias para o manuseamento de produtos sensíveis, como frutos, oferece vantagens como a personalização geométrica para ajustes de preensão e assim, evitar danos, além de uma rápida produção com designs específicos. Esta tecnologia também se expande para outras áreas onde seja essencial um controlo delicado. Assim, o fabrico aditivo melhora o manuseamento de produtos frágeis e delicados, abrindo novas possibilidades em diferentes setores tecnológicos.
- Desenvolvimento e Otimização de Novos Materiais e Produtos com Aplicações Industriais, com Foco na Sustentabilidade AmbientalPublication . Nascimento, Mariana Matos Guerra do; Lima, Tânia Daniela Felgueiras Miranda; Santos, Paulo Sérgio Pina dos; Monteirinho, Mafalda Sofia Lopes PereiraNo atual panorama industrial, o desenvolvimento e otimização de novos materiais focado na sustentabilidade ambiental tornou-se primordial. A confluência de materiais inovadores, princípios da economia circular e gestão de resíduos estão a revolucionar a indústria. Isto, engloba um vasto espetro de atividades, desde a reciclagem e a redução de resíduos até à incorporação de materiais de base biológica e biodegradáveis. Este estágio teve como objetivo o desenvolvimento de novos materiais e produtos de origem biológica e biodegradáveis utilizado como apoio o Center of Excellence da empresa COFICAB Portugal, no sentido de aumentar a eficiência dos seus processos e otimizar resultados. A fim de atingir o objetivo estipulado, foi definida uma metodologia que consistiu na realização de uma pesquisa descritiva para a execução de uma revisão bibliográfica, seguida de uma caracterização da empresa questão onde o estudo foi realizado e o desenvolvimento de um caso prático. Da análise dos resultados, concluiu-se que, na reciclagem do policloreto de vinila, a incorporação de materiais reciclados no processo produtivo revelou ter um potencial significativo, mas a presença de impurezas de cobre e a separação inadequada dos materiais impediu que se atingissem os padrões e o desempenho desejados no produto final. Simultaneamente, a integração de polímeros de base biológica e biodegradáveis nas formulações de produção contínua em fase de investigação, com os resultados obtidos a ficarem aquém das expectativas, sublinhando a necessidade de mais estudos. Com as conclusões obtidas, verifica-se a necessidade de mais investigação relativa à reciclagem de materiais e ao desempenho a longo prazo dos plastificantes de base biológica e biodegradáveis. Embora promissora, a investigação contínua é crucial para otimizar os materiais e os processos com vista a uma maior sustentabilidade.
- Otimização do Processo Produtivo de Preparação e Abastecimento das Linhas de Produção numa Indústria Alimentar: Caso de EstudoPublication . Gomes, Carolina Vicente; Lima, Tânia Daniela Felgueiras de Miranda; Santos, Paulo Sérgio Pina dos; Pontes, Bernardo PauloA abordagem Lean Manufacturing tem sido amplamente implementada na indústria alimentar, demonstrando que é possível alcançar resultados eficazes na melhoria da produtividade e da eficiência operacional, na otimização dos processos produtivos, melhorias na gestão do fluxo de trabalho e informação e na diminuição dos tempos de espera, sendo estes fatores essenciais para a competitividade e sustentabilidade deste setor. O estágio realizado na empresa Frulact, teve como objetivo o aumento da produtividade e eficiência, através da otimização dos processos e da eliminação de desperdícios em duas áreas produtivas: a sala de preparação dos contentores lavados e esterilizados e a sala de preparação de matérias-primas. Com recurso a relatórios A3 procedeu-se ao levantamento da situação inicial e à identificação dos principais problemas, o que permitiu concluir que a adoção da ferramenta Lean Standardized Work seria a mais adequada para este contexto industrial. A aplicação da ferramenta permitiu obter os seguintes resultados: na sala de lavagem e esterilização dos contentores verificou-se um aumento da produção média diária de 180 contentores para 234 contentores, um incremento de 30%; já na sala das frutas permitiu diminuir o tempo de alocação de trabalho no início de cada turno, de 45 minutos para 3 minutos, uma redução de cerca de 90%, impactando diretamente a produtividade e a eficiência global do processo produtivo. Em suma, este estudo contribui para o estado da arte ao evidenciar a eficácia da ferramenta Lean Standardized Work e dos relatórios A3 na indústria alimentar, um setor onde esta última prática não é amplamente estudada e documentada. As medidas corretivas aplicadas não só proporcionaram melhorias imediatas em termos de produtividade, como também estabeleceram uma base sólida para a melhoria contínua dos processos operacionais na empresa.
- Value Stream Mapping aplicado a uma empresa da indústria automóvelPublication . Martins, Sérgio Filipe Fernandes; Morais, Flávio Daniel Correia; Mendes, Luis António Fonseca; Marcelino, Elviro GonçalvesAtualmente as empresas são confrontadas com vários desafios, como o aumento da concor-rência, clientes mais exigentes e instabilidade económica, estas são assim obrigadas a pro-duzir a um custo mais baixo, assegurando também que o processo de fabrico é mais rápido e mais fiável, a filosofia Lean surge como resposta a estes problemas. O objetivo deste estudo consistiu na aplicação da ferramenta Value Stream Mapping (VSM) como primeiro passo numa empresa da indústria automóvel, em um produto das linhas de extrusão de Silicone Rubber (SiR). O mapeamento visou tanto o processo de extrusão quanto os processos associados, com o propósito de identificar e eliminar desperdícios atra-vés de aplicação de ferramentas Lean (5S, Kaizen, Standardized Work, Poka-Yoke, Kan-bans) orientadas especificamente para eliminar cada desperdício em específico. Para o desenvolvimento deste estudo foi adotada uma abordagem qualitativa em que foi realizado um estágio com a duração de 528 horas, equivalendo aproximadamente a quatro meses de observação e envolvimento nos processos desenvolvidos pela empresa. Depois do acompanhamento dos vários fluxos existentes, foi elaborado um plano de ações de modo a combater os desperdícios identificados, dessa forma a estratégia para iniciar a implementação passou pela aplicação da matriz GUT aliado a um cronograma, de forma a priorizar as propostas de melhoria de acordo com a gravidade, urgência e tendência, desta forma a organização pode de forma eficiente e eficaz, resolver os problemas identificados. Prevê-se um aumento de 1,67 % no valor Total Product Cycle Time (TPCT) e uma redução de 34 % no Lead Time (LT), refletindo melhorias no tempo de valor acrescentado e na re-dução na resposta de encomendas ao cliente. Por fim, o VSM revelou ser uma ferramenta crítica para identificar desperdícios e promover uma mudança na cultura organizacional, com melhorias nas condições de trabalho, processos da organização, com a finalidade de aumentar a satisfação do cliente, e, consequentemente, existir redução de custos.
- Lean Management e o seu impacte operacional e financeiro na empresa CatraportPublication . Sobral, Gonçalo José Fonseca; Morais, Flávio Daniel Correia; Lima, Tânia Daniela Felgueiras de Miranda; Teixeira, João Manuel Carvalho SobrinhoEste trabalho explora a relevância do pensamento Lean na gestão empresarial de uma fábrica da indústria automóvel e metalomecânica enfatizando a adaptação às procuras do cliente. Assim, ao longo do documento destaca-se a necessidade imperativa da empresa Catraport reduzir os seus custos, otimizar os seus processos e aumentar a sua produtividade. Neste sentido, a dissertação ressalta a importância da implementação Lean, considerando-a uma metodologia valiosa na identificação de lacunas e orientação de transformações a serem executadas. O relatório de estágio focou na implementação das ferramentas Lean: SMED, 5S, Trabalho Padronizado e Gestão Visual numa das prensas do chão de fábrica com o principal objetivo de reduzir o tempo de troca de ordem de produção e aumentar a sua taxa de produção. Posteriormente, está retratada a analise do impacte financeiro resultante da variação do desempenho da eficiência operacional. Em síntese, a gestão Lean implementada neste relatório surge como um elemento crucial na busca contemporânea por eficiência, na melhoria contínua, no aumento do know-how de todos os trabalhadores. Esta apresenta-se como uma estratégia eficaz na otimização de atividades executadas na máquina em estudo, na redução de desperdícios Lean como tempo de espera e deslocações desnecessárias e melhoria da eficiência financeira na fábrica.