Departamento de Engenharia Mecânica UERJ

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Processos de Fabricação

A área de Processos de Fabricação é a área da engenharia voltada para a criação, administração, manutenção e desenvolvimento dos processos de produção em todas as áreas e tipos de indústrias.

Esta área permite ao engenheiro trabalhar nos mais diversos setores, atuando como engenheiro de manutenção até coordenador de projetos. Contudo,devido ao rápido avanço tecnológico, esta área exige a constante atualização dos integrantes que nela atuam.

Dentro desta área temos as seguintes subáreas de estudo:

- Matrizes e Ferramentas
- Máquinas de Usinagem e Conformação
- Controle Numérico
- Robotização
- Processos de Fabricação, Seleção Econômica

Subárea: Matrizes e Ferramentas

O que é?

Esta subárea é a responsável pela seleção de materiais para a fabricação de ferramentas e matrizes, além de estudar as características e o funcionamento das diferentes ferramentas utilizadas na engenharia mecânica.

A máquina ferramenta é uma máquina utilizada na fabricação de peças de diversos materiais (metálicas, plásticas, de madeira etc.), por meio da movimentação mecânica de um conjunto de ferramentas.

Entre as máquinas ferramentas se destaca o torno mecânico, que é a máquina ferramenta mais antiga e dele derivaram outras máquinas, entre elas: a fresadora, a furadeira, a aplainadora mecânica, a retificadora e outras máquinas.

O papel de um engenheiro que trabalha nesta área é entender as necessidades do local/problema e definir a melhor solução à ser adotada, definir quando deve ocorrer a manutenção de cada máquina e escolher a ferramenta e forma adequada de realizar cada trabalho.

Disciplinas oferecidas relacionadas à subárea:

Vídeos relacionados:

https://youtu.be/lcGHtI9Lql4

Subárea: Máquinas de Usinagem e Conformação

O que é?

A subárea Máquinas de Usinagem e Conformação tem foco no desenvolvimento e manutenção de máquinas de usinagem.

A usinagem compreende o processo de desbaste mecânico que visa dar forma a uma peça, normalmente metálica e que compõe a matéria-prima. Na prática isto significa submeter um material bruto à ação de uma máquina e/ou ferramenta, para ser trabalhado.

Existem vários processos de usinagem, entre eles serramento, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresagem), furação, brochamento, eletroerosão, entre outros. A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evoluiu muito com o uso de máquinas de alta precisão, como é o caso das chamadas CNC (com comando numérico computadorizado), com uma precisão que chega a ser tão pequena quanto a 1 mícron.

Hoje em dia, a usinagem está presente em diversas indústrias, como a automotiva, a naval, a aeroespacial, a eletrônica, a de eletrodomésticos.

Aplicações:

As aplicações da usinagem abrangem toda a indústria de diversas formas, como, por exemplo:

- Possibilidade de trabalhar com metais pesados;
- Produção de peças em escala microscópica;
- Automação de linhas de montagem;
- Fabricação de peças que necessitam de alta precisão;
- Diminuição da diversidade entre as peças, contribuindo para uma melhor qualidade do produto

Disciplinas oferecidas relacionadas à subárea:

Vídeos relacionados:

https://youtu.be/uqWDnj9CPL4

Subárea: Controle Numérico

O que é?

O Controle Numérico, ou Comando numérico computadorizado (CNC) , é a subárea dos Processos de Fabricação responsável pela criação, implementação e controle de sistemas que computadorizados que permitem controle de máquinas. Estes sistemas permitem o controle simultâneo de diversos eixos e engrenagens.

A introdução do CNC na indústria mudou radicalmente os processos industriais. Perfis de alta complexidade são facilmente usinados. estruturas em 3 dimensões tornam-se relativamente fáceis de produzir e o número de passos no processo com intervenção de operadores é drasticamente reduzido. O CNC reduziu também o número de erros humanos (o que aumenta a qualidade dos produtos diminuindo retrabalho e desperdício), agilizou as linhas de montagens e tornou-as mais flexíveis, pois a mesma linha de montagens pode agora ser adaptada para produzir outro produto num tempo muito mais curto se comparados os processos tradicionais de produção. Acompanhando o desenvolvimento tecnológico da informática e a tendência por uma interatividade cada vez maior com o usuário, o código e linguagem de máquina também evoluiu.

Aplicações:

As aplicações do CNC abrangem toda a indústria de diversas formas, como, por exemplo:

- Tornos e equipamentos de usinagem;
- Automação de linhas de montagem;
- Fabricação de peças que necessitam de alta precisão;
- Diminuição da diversidade entre as peças, contribuindo para uma melhor qualidade do produto

Disciplinas oferecidas relacionadas à subárea:

Vídeos relacionados:

https://youtu.be/niYb43U_BZM

Subárea: Robotização

O que é?

A robotização é o ramo da engenharia responsável pela criação, ampliação e implementação de sistemas robóticos e de automação.

Esta subarea é a propulsora do avanço tecnológico e responsável, de acordo com historiadores e tecnólogos, pela Quarta Revolução Industrial.

Este ramo representa a interseção das engenharias mecânica, elétrica e eletrônica.

A robotização apresenta diversas vantagens, como:

- Diminuição da variabilidade nos meios de produção;
- Aumento da qualidade da vida humana, pelo desempenho de tarefas indesejadas.
- Redução nos custos de produção;
- Possibilidade de produção contínua;
- Realização de tarefas complexas, que exigem alta precisão e/ou que exigem esforço físico excessivo, que dificilmente seriam realizadas por pessoas normais;
- Automatização, parcial ou total, de sistemas;
- Acesso remoto;

Aplicações:

A robotização tem aplicação em diversas áreas, por exemplo:

- Robotização Espacial: A exploração de Marte só está sendo possível devido à robotização. Os rovers estão enfrentando condições adversas, coletando dados e materiais, explorando locais de difícil acesso, etc.
- Robotização médica: Através de microssistemas robóticos estão sendo realizadas cirurgias complexas em diversas áreas da medicina, ajudando em tratamentos de alta complexidade e tornando-o menos invasivo.
- Robotização em ambientes adversos: Da mesma forma que os rovers tem feito em Marte, a robotização tem sido de importante ajuda em ambientes adversos, como guerras e desastres naturais, podendo estar em lugares perigoso e/ou de difícil acesso.
- Robotização Industrial: A necessidade de melhorar a qualidade e diminuir os custos pode ser suprida através da criação, ou ampliação, de linhas de montagem robóticas, que diminuem custos com trabalhadores e processos trabalhistas, além de proporcionar uma menor variabilidade na produção, o que gera, automaticamente, uma melhora na qualidade dos produtos.

Disciplinas oferecidas relacionadas à subárea:

Vídeos relacionados:

Subárea: Seleção Econômica

Processos de Fabricação, Seleção Econômica

O que é?

São os critérios técnicos e econômicos desenvolvidos para serem aplicados nas fases iniciais da elaboração do componente. O módulo de seleção técnica é destinado a antecipar as atividades de seleção de processos, a serem desenvolvidas na fase de projeto preliminar, enquanto o módulo de seleção econômica é destinado a antecipar as atividades de seleção de processos, necessárias à fase de projeto detalhado. Inicialmente, são avaliados os aspectos técnicos e, em seguida, os aspectos econômicos.

Está subárea é, de forma geral, uma interseção entre a engenharia mecânica e a engenharia de produção.

Aplicações:

- Análise de viabilidade de expansões
- Controle de estoque
- Análise de demandas
- Controle de gastos
- Estudo de formas de consumo mais eficientes