Mini-Projecto · Plano de fabrico de um lote de peças por arranque de apara
Contexto
A "Metalúrgica do Vale", uma oficina metalomecânica, recebeu uma encomenda de 80 veios cilíndricos com rasgo de chaveta, em aço ao carbono, para um cliente industrial. A equipa de planeamento (a tua) tem de estudar as necessidades do fabrico, planear e organizar o processo e preparar tudo o que é preciso para que a produção seja supervisionada com rigor: desenho, materiais, máquinas, sequência, programação, custos, tempos, segurança e ambiente.
Trabalhas individualmente ou em grupo de até três elementos. O produto final é um dossiê de fabrico completo, pronto a entregar ao responsável de produção da oficina.
Requisitos
Funcionais
- Leitura do desenho: interpretar as cotas, tolerâncias e rugosidade do veio fornecido (ou de um desenho equivalente elaborado pelo grupo).
- Ficha de material: identificar o material, a sua maquinabilidade e a velocidade de corte recomendada.
- Escolha do processo: justificar máquina convencional ou CNC para este lote de 80 peças.
- Sequenciamento das operações: corte, torneamento (cilindragem, facejamento, rasgo de chaveta), controlo dimensional.
- Programação CNC (se aplicável): esboço do programa com zero-peça definido e pelo menos um ciclo de maquinação.
- Plano de tempos e custos: cálculo do tempo de maquinação, custo por peça e custo total do lote.
- Plano de controlo da qualidade: instrumento de medição escolhido e critério de conformidade.
- Plano de segurança e ambiente: EPI/EPC exigidos e destino dos resíduos gerados (apara, fluido de corte).
Não-funcionais
- Dossiê organizado, com desenho, cálculos e diagramas legíveis e identificados.
- Diagrama de planeamento (Gantt ou sequência com caminho crítico) do lote completo.
- Registo de pelo menos um risco de segurança ou ambiental e a respetiva medida de controlo.
- Linguagem técnica correta e consistente com o referencial da UC.
Fases
Fase 1 · Estudo das necessidades (3h) Ler o desenho do veio, identificar cotas, tolerâncias e rugosidade. Consultar a ficha técnica do material e determinar a maquinabilidade e a Vc recomendada.
Fase 2 · Escolha do processo e das máquinas (2h) Decidir convencional ou CNC para o lote de 80 peças, com justificação baseada no volume e na complexidade. Identificar ferramentas e consumíveis necessários.
Fase 3 · Sequenciamento e planeamento (3h) Definir a sequência de operações. Construir o diagrama de planeamento (Gantt ou tabela de dependências) e identificar o caminho crítico.
Fase 4 · Programação e cálculo dos parâmetros de corte (3h) Calcular a rotação (n) a partir da Vc e do diâmetro. Esboçar o programa CNC (se aplicável) com zero-peça e um ciclo de maquinação, ou o roteiro de operação na máquina convencional.
Fase 5 · Tempos e custos (3h) Estimar o tempo de maquinação por peça. Calcular o custo por peça e o custo total do lote de 80 unidades.
Fase 6 · Controlo da qualidade, segurança e ambiente (3h) Escolher o instrumento de medição e o critério de conformidade. Listar EPI/EPC exigidos e o destino dos resíduos do processo.
Fase 7 · Apresentação do dossiê (3h) Apresentar o plano de fabrico completo à turma, justificando cada decisão tomada.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Leitura do desenho e do material | 15% |
| Escolha do processo e das máquinas | 10% |
| Sequenciamento e planeamento (Gantt/caminho crítico) | 20% |
| Programação e parâmetros de corte | 15% |
| Tempos e custos | 15% |
| Qualidade, segurança e ambiente | 15% |
| Dossiê e apresentação | 10% |
Erros comuns
- Escolher CNC ou convencional sem justificar com o volume e a complexidade da peça.
- Calcular a rotação com o diâmetro errado ou esquecer o π na fórmula.
- Sequenciar as operações sem identificar qual é, de facto, o caminho crítico.
- Orçamentar só pelo material, ignorando o custo do tempo de máquina.
- Escolher um instrumento de medição com resolução incompatível com a tolerância exigida.
- Tratar segurança e ambiente como um anexo do dossiê, em vez de parte do plano desde o início.
Bónus (opcional)
- Comparar o custo e o tempo do lote em CNC face à mesma produção em máquina convencional.
- Propor um KPI (por exemplo, taxa de rejeição-alvo) para monitorizar este lote em produção.
- Desenhar o diagrama PERT com estimativas otimista, provável e pessimista para as mesmas operações.
- Simular, em texto, um cenário de manutenção preventiva a meio do lote e como o plano se adapta.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que sequenciar bem as operações não é o mesmo que segui-las pela ordem "natural" do processo? E que três decisões deste projeto ligarias diretamente aos critérios de desempenho da UC: adequar o processo às necessidades, controlar a qualidade, monitorizar o desempenho, respeitar normas e procedimentos, ou garantir segurança e proteção ambiental?