Processo vs. Manufatura Discreta

Caracterizar é humano. Com a miríade de indústrias e instalações de manufatura no mundo, e novos sendo desenvolvidos a cada ano, é útil caracterizá-los. Dessa forma, problemas comuns podem ser resolvidos em uma grande faixa de setores e talvez comparados com setores em outra categoria para desenvolver soluções alternativas.

Em geral, a manufatura pode ser dividida em dois tipos:de processo e discreta. Alguma confusão ocorre entre as categorias. Às vezes, uma instalação pode cair em qualquer um desses, dependendo dos métodos de produção atuais.

O que é Fabricação por Processo?

A manufatura por processo é a criação de um produto contínuo difícil de separar depois de criado. Os produtos criados são freqüentemente medidos em contêineres para venda ao público ou talvez alimentados diretamente em outra instalação industrial para uso. Freqüentemente, os produtos passaram por uma grande reação física ou química irreversível, de modo que os componentes originais não são mais fáceis de separar.

Figura 1 . Você pode ver os produtos químicos separados primeiro e depois misturados na tinta vermelha. Vídeo usado cortesia de Pronto Industrial Paints

Considere a fabricação de tinta látex. Os materiais de partida incluem os componentes que formam o látex:agentes corantes, agentes anti-espuma, espessantes e outros ingredientes semelhantes. Eles são misturados, ocorrem algumas reações e o líquido flui para as latas de tinta ou é fornecido diretamente para outro processo posterior.

A tinta, uma vez fabricada, é difícil de separar; as reações químicas ocorreram e é improvável que uma pessoa comum consiga separar os espessantes da maior parte do líquido, uma vez que tenha sido misturado. É por isso que é considerada manufatura por processo.

O que é manufatura discreta?

Na manufatura discreta, peças ou dispositivos individuais são criados. A manufatura discreta às vezes é chamada de “montagem” porque o processo de manufatura normalmente adiciona ou subtrai material de um dispositivo à medida que ele é encaminhado pela planta. O produto final pode ser potencialmente desmontado e dividido nas partes que compõem sua montagem.

Os veículos são um exemplo de manufatura discreta. Desde os primeiros dias com Henry Ford até a moderna fábrica automatizada, o processo ainda envolve montagem. Uma estrutura é puxada ao longo de uma linha de montagem, onde o motor, a transmissão, as rodas e os componentes da suspensão são montados. Assentos e grupos de instrumentos, painéis da carroceria e outros componentes grandes são instalados em seguida, seguidos por janelas e várias instalações de encaixe.

Figura 2. Esta linha de montagem automotiva é um exemplo de manufatura discreta.

Quando o carro sai da linha de montagem, ele pode ir direto para um ferro-velho e a tripulação pode desmontá-lo da mesma maneira, removendo cada um desses componentes. Nenhuma reação química ocorreu, nenhuma grande mudança física; todos os mesmos componentes estão presentes e reconhecíveis.

Pontos comuns entre processo e manufatura discreta

Ambos os estilos de fabricação exigem os mesmos tipos de parâmetros de produção. Seja produzindo sopa enlatada ou motores elétricos, os fabricantes estão tentando reduzir custos e aumentar os lucros. Portanto, ambos medem alguma forma de rendimento, ou seja, quanto de algo deixa o fator, custos operacionais ou quanto custa para produzir cada item ou uma unidade padrão de volume e alguns outros parâmetros.

Em ambos os casos, os engenheiros devem melhorar o tempo de atividade do equipamento e otimizar o roteamento e a utilização da ferramenta para reduzir os custos operacionais. Eles devem encontrar maneiras de melhorar a utilidade, a matéria-prima e a eficiência do trabalho enquanto mantêm ou aumentam o rendimento da planta como um todo. Tudo isso requer ampla colaboração entre departamentos internos.

Só porque o rendimento é aumentado em uma divisão, não significa que é a melhor solução. Por exemplo, adicionar ferrossilício ao fundido aumenta a fluidez na produção de aço e mais aço é produzido. Porém, tende a reagir com o forro do forno, causando paradas de manutenção mais frequentes. Independentemente de se realizar o processo ou a manufatura discreta, todas as mudanças na produção devem passar por um processo de aceitação de mudança para garantir que o lucro total aumentará.

Figura 3. O aço que sai de um lingotamento contínuo é um exemplo de engenharia de processo. Imagem usada cortesia de pxfuel

Por fim, mas o mais importante, os dois tipos de instalações exigem o mesmo nível de planejamento e treinamento de segurança. Muitos perigos são encontrados em ambos os tipos de instalações de manufatura, e ferimentos e mortes acontecem em ambos. Embora a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional (OSHA) tenha alguns protocolos específicos do setor, há muita sobreposição entre as duas categorias de fabricação.

Desafios únicos para o processo e a manufatura discreta

Embora os dois campos de manufatura sejam semelhantes, eles também têm algumas diferenças importantes que levam a desafios exclusivos para cada categoria.

No processo de fabricação, parte do desafio na otimização é prever a entrada de matéria-prima e fazer com que os suprimentos cheguem no momento certo (por exemplo, just-in-time ou manufatura enxuta). Embora seja uma preocupação na manufatura discreta, é um pouco mais fácil prever as quantidades de peças necessárias.

Por exemplo, se um fabricante de eletrônicos (discretos) precisa de quatro pequenos chips amplificadores por produto, eles provavelmente comprarão alguns múltiplos de quatro chips. Em vez disso, imagine uma fundição de aço que produz formas estruturais, como vigas I. Eles derramam e laminam aço continuamente, grande parte do qual vem da sucata de aço.

Para tornar o processo repetível para fins de controle de qualidade, pequenas “ligas principais” são adicionadas para alterar ligeiramente a química, com base em amostras de teste ao longo do processo. Dependendo da fonte de sucata, que pode vir de vigas I fragmentadas, eletrodomésticos, carrocerias de automóveis e outras fontes, a química pode variar significativamente no dia a dia.

Isso significa que o suprimento de liga mestre que deve estar disponível será usado em taxas variáveis ​​e é incrivelmente difícil de modelar e prever. Além disso, muitas operações de fabricação de processos lidam com itens com vida útil curta, como produtos alimentícios, produtos químicos e outros, o que significa que o estoque excessivo dessas matérias-primas geralmente leva ao desperdício.

A manufatura discreta tem suas próprias dificuldades. Freqüentemente, a manufatura por processo contínuo tem roteamento óbvio com muito pouca decisão e tempo de transporte. Os produtos químicos são canalizados diretamente de um reator para uma coluna de destilação, ou blocos de aço são cortados e viajam diretamente para o laminador. Na manufatura discreta, as peças usinadas podem ter vários caminhos e a otimização envolve escolher o caminho mais lógico para cada item. Isso pode significar alterar as ordens de execução do equipamento de processo com base em programações de fornecimento ou manutenção ou enviar produtos de volta para retrabalho ou operações de reparo após a inspeção.

Considere um suporte de montagem para um alternador. Requer um furo, uma solda e duas peças aparafusadas, mas a ordem não importa. O engenheiro ou técnico da planta pode olhar para frente e decidir executar as operações de perfuração primeiro para construir algum estoque. Em seguida, eles podem realizar a perfuração para manutenção de rotina e enviar o inventário para a estação de soldagem.

O processo e as operações de manufatura discretas são afetadas por problemas semelhantes, mas também apresentam alguns desafios específicos. Como nenhuma operação de manufatura é verdadeiramente “de processo” ou “discreta”, os engenheiros devem aprender a resolver problemas em ambos os campos para tirar o máximo proveito de suas instalações. Nas próximas semanas, iremos nos aprofundar nos equipamentos necessários para a engenharia de processos e em como o monitoramento remoto está promovendo as indústrias de processos.