Estruturação e implementação de um sistema de controlo e optimização do processo numa fundição de latão

Abstract

Este projecto foi desenvolvido em colaboração com a empresa Delabie, uma empresa de fundição instalada em Braga que produz componentes metalo-sanitários em latão, com o objectivo de estruturar e implementar um sistema de controlo e optimização do processo de fabrico. Neste relatório apresenta-se o trabalho desenvolvido. Inicialmente é feita uma descrição do processo implementado na empresa, conhecimento que é necessário para permitir efectuar o melhoramento e o aperfeiçoamento do sistema produtivo, já que um dos objectivos do trabalho consistiu na criação de documentação onde, para cada etapa e referência de peça se possa saber qual o método/parâmetros a utilizar no processamento, bem como garantir a repetibilidade do processo. Apesar de se terem detectado diversos problemas nas várias etapas do processo produtivo causando a formação de defeitos e a produção de peças rejeitadas, apenas se focou atenção na primeira etapa do processo: produção de machos. Foi possível verificar que as peças obtidas possuíam normalmente defeitos, nomeadamente: rugosidade e aderência de areia à peça, defeitos que à partida serão atribuíveis, aos machos. Por essa razão, estudou-se a influência dos parâmetros de produção dos machos, nomeadamente da composição química da areia e da temperatura de cura, no nível de defeitos detectado Os resultados obtidos para as diferentes formulações de areia realizadas, com distintas proporções de resina e endurecedor, permitiram seleccionar a melhor composição para aplicação no processo produtivo. E os testes efectuados para diferentes temperaturas de cura permitiram definir qual o valor mínimo para se garantir uma maior qualidade da peça final. Efectivamente, os melhores resultados foram obtidos para um teor de resina de 1,7%, inferior ao teor de 2% normalmente utilizado na empresa, e para temperaturas de cura compreendidas entre 180-220ºC, valores superiores aos inicialmente utilizados (150-180 °C). Adicionalmente ao trabalho desenvolvido na secção de fabrico de machos, foram desenvolvidos e implementados documentos onde se encontram descritos os modos operatórios gerais de cada secção, bem como os modos operatórios específicos para cada referência de peça, por forma a garantir a sistematização do processo e assegurar o cumprimento adequado dos procedimentos. Finalmente, os kanbans utilizados pela empresa foram igualmente melhorados e optimizados tendo-se criado uma base de dados onde a informação recolhida pelas folhas de seguimento é armazenada. Com esta base de dados é possível acompanhar a evolução do processo de forma a saber a variação da quantidade de peças não conformes, estudar os defeitos típicos para cada referência, criar uma curva ABC onde se verifica quais são as referências criticas, entre outros aspectos. A realização deste trabalho contribuiu para que a empresa aumentasse significativamente o seu conhecimento relativamente às zonas mais críticas do processo e às melhores técnicas disponíveis a adoptar no fabrico de machos para minimização do número de rejeitados. Paralelamente, foi concretizada a implementação e sistematização de um processo de controlo de qualidade nas distintas secções que integram o processo produtivo e que seguramente contribuirão para elevados níveis de desempenho e melhor posicionamento da empresa no mercado dos fabricantes de produtos metalo-sanitários em latão.

This project has been developed in collaborations with Delabie, a foundry situated in Braga that produces sanitary products in brass. The project aims to control and optimize the production process. This report is presents the developed work. The first part describes the actual process implemented in the company, which knowledge is necessary to perform the improvement and enhancement of the productive system, since one of the objectives of the present work aims the development of documentation to register, for each step and reference, which method / parameters should be used in the production process, ensuring that they will be produced every time in the same controlled way. In the initial phase of the project it was possible to detect some problems in the process that results in the formation of defects and in the production of rejected pieces. However the attention was only focused in the first part of the process: production of the cores. It was possible to verify that the parts obtained in this section usually exhibited defects, including: surface roughness and adhesion of sand to the piece, defects which appear to be attributable to the cores. Therefore, the influence of the production parameters of the cores, namely the chemical composition of the sand and of the curing temperature on the level of defects detected has been studied. The results obtained for the different formulations made of sand with different proportions of resin and hardener allowed to select the best composition to use in the production process and the tests performed for different cure temperatures allowed to set the minimum value to ensure a higher quality of the final part. In fact, the best results were obtained for a resin content of 1,7%, lower than the 2% normally used in the company, and for temperatures ranging from 180 to 220ºC, higher than the normally used in the company (150 to 180 ºC) . In addition to the work done in the optimization of core production, some documents where developed and implemented to describe the general operational procedures for each section and to specify the operating data for each reference, to ensure a process systematisation and the correct compliance with the company procedures. Finally, the kanban used by the company have also been improved and optimized creating a database where information collected by the monitoring sheet is stored. With this database it is possible to monitor the process evolution in order to identify the variation of the amount of non-conforming parts, study the typical defects for each reference and create a curve ABC with the critical references, among others. This project as contributed to increase the company knowledge of the most critical areas of the process and identify the best available practices techniques to be adopted in the manufacture of cores to minimize the number of rejects. In parallel the implementation and systematization of a process of quality control in the different sections that make up the production process of the production process will certainly contribute to high levels of performance and better position the company in the market of manufacturers of metal-sanitary brass.