ANÁLISE DE DADOS DE LINHA DE PRODUÇÃO PRODUÇÃO

UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU
CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
ANÁLISE DE DADOS DE LINHA DE
PRODUÇÃO
Allan Marcel Ehrat
Prof. Miguel Alexandre Wisintainer, Orientador
ROTEIRO DA APRESENTAÇÃO
1. Introdução
2. Objetivos
3. Fundamentação teórica
4. Especificação
5. Operacionalidade
6. Resultados e Discussões
7. Conclusão
8. Extensões
INTRODUÇÃO
Devido ao grande crescimento da indústria, o método
manual de apontamento de dados nas linhas de produção
apresenta uma série de problemas relacionados a
confiabilidade dos dados.
A automação dos processos de apontamento da produção
no chão de fábrica elimina o uso de planilhas e a digitação
dos dados, garantindo a confiabilidade das informações de
estoque e dos processos de fabricação.
Os método mais utilizado pelas indústrias para a coleta de
informações é realizado através de Controlador Lógico
Programável (CLP) e Leitores de Código de Barras.
OBJETIVOS
Automatizar o apontamento das linhas de produção e tratar os
dados para disponibilizar informações precisas que auxiliem no
planejamento e controle da produção.
Automatizar e agilizar a coleta de dados de uma linha de
produção;
Precisão na coleta de informações;
Disponibilizar informações para facilitar o planejamento
e tomada de decisão;
Oferecer um sistema independente de outros sistemas
existentes;
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
PLANEJAMENTO E CONTROLE DE PRODUÇÃO
O controle da produção é necessário para a
realização do planejamento, fornecendo dados
de eventos ocorridos na produção, como peças e
quantidades executadas, horários de início e
término de atividades, entre outros.
O apontamento manual dos dados das linhas
de produção apresenta problemas de
confiabilidade dos dados apontados,
causando perdas e retrabalhos frequentes.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
Desenvolvido em 1968 para a indústria
automobilística.
São muito utilizados nas indústrias para controle
de processos e automação.
Permite a leitura e controle de variados tipos de
sensores através dos registradores que podem
ser acessados e modificados através de
software.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
PROTOCOLO MODBUS
um
protocolo
que
provê
comunicação
É
“cliente/servidor” o qual foi desenvolvido com o
objetivo de permitir a interligação entre dispositivos de
controle como o Controlador Lógico Programável por
exemplo.
A comunicação Modbus obedece a um frame que
contém o endereço do cliente, o comando a ser
executado, uma quantidade variável de dados
complementares e uma verificação de consistência de
dados (CRC).
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
PROTOCOLO MODBUS
Formato do pacote enviado ao cliente:
Endereço do Escravo
Código da Função
Dados
CRC
1 byte
1 byte
0 a 252 bytes
2 bytes (CRC-16)
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
JAMOD
Jamod é uma biblioteca open source desenvolvida
em java e que implementa o protocolo Modbus
cliente e servidor com suporte a conexão serial e
Ip. É uma biblioteca orientada a objetos baseado
em abstrações para tornar o uso mais simplificado.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Padrão serial RS232
É um padrão de comunicação assíncrono utilizado
em aplicações de curta distância. Os bits são
enviados um a um sequencialmente.
O nível lógico “1” corresponde a uma tensão
elétrica entre -3V e -12V e o nível lógico “0” a uma
tensão elétrica entre 3V e 12V.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
RXTX
Rxtx é uma biblioteca Java que utiliza uma
implementação
nativa,
proporcionando
a
comunicação serial e paralela. Baseia-se na
biblioteca JavaComm que implementa a
comunicação serial e paralela no java.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
SIMULADOR DE CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL
O software Mod_RSsim 8.20 é um software simulador
de Controlador Lógico Programável (CLP) open source
desenvolvido
especialmente
para
testes,
implementando as principais funções do protocolo
Modbus Rtu para comunicação.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
BANCO DE DADOS HSQLDB
É um banco de dados relacional SQL open source
escrito em Java que oferece um pequeno motor de
banco de dados transacional rápido e baseado em tabelas
em memória e disco e suporta os modos de servidor
incorporado.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
SISTEMA ATUAL
act Modo Atual
Inicio
Fluxo atual
PCP entrega a ordem de
produção para o
encarregado da
produção.
Encarregado informa os
funcionários que
trabalharam na
produção.
Encarregado cadastra
os refugos.
Encarregado informa a
hora de início da
produção.
Tem Refugo?
[Si m]
[Não]
Encarregado da
produção informa
horário de témino da
produção.
Encarregado da
produção assina a
ordem de produção.
PCP recolhe a ordem de
produção e cadastra no
sistema.
Fim
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
SISTEMA ATUAL
Apontamento manual
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
SISTEMA ATUAL
Apontamento
de horas no Sistema
Integrado de Gestão
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
SISTEMA ATUAL
Apontamento
de produto no Sistema
Integrado de Gestão
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
TRABALHOS CORRELATOS
Apontamento da Produção, desenvolvido pela empresa
Seal disponibiliza:
a) monitoramento online da produção;
b) rastreabilidade;
c) gestão de desempenho de recursos.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
TRABALHOS CORRELATOS
CRP_DA, desenvolvido
Automação disponibiliza:
pela
empresa
Directa
a) acompanhamento da produção por meio de apontamentos
de quantidades, paradas, manutenções e refugo;
b) o registro de dados é feito utilizando coletores de dados
industriais e microcomputadores;
c) permite gerar índices, gráficos e relatórios que ajudam nas
tomadas de decisão e gerenciamento;
d) utiliza Oracle e Sql Server como banco de dados.
ESPECIFICAÇÃO
Requisitos funcionais
Requisitos Funcionais
Caso de uso
RF01: O sistema deve permitir o cadastro das ordens de produção.
UC01
RF02: O sistema deverá exibir estatísticas da linha de produção.
UC02
RF03: O sistema deverá permitir a geração de relatório com as estatísticas de cada ordem de produção.
UC03
RF04: O sistema deverá permitir que o usuário efetue login no sistema.
UC04
RF05: O sistema deverá permitir o cadastro de funcionários.
UC05
RF06: O sistema deverá permitir visualizar controle de funcionários.
UC06
RF07: O sistema deverá permitir visualizar status da produção.
UC07
RF08: O sistema deverá permitir definir prioridade das ordens de produção.
UC01
RF09: O sistema deverá permitir que o operador selecione qual ordem de produção deverá ser produzida.
UC08
RF10: O sistema deverá permitir que o operador informe o início da ordem de produção.
UC09
RF11: O sistema deverá permitir o cadastro de refugos da linha de produção.
UC10
RF12: O sistema deverá permitir o cadastro de observações.
UC11
RF13: O sistema deverá permitir que o operador cancele a ordem de produção.
UC12
RF14: O sistema deverá permitir o cadastro dos pontos de parada.
UC14
RF15: O sistema deverá permitir o cadastro do número de série do produto.
UC16
RF16: O sistema deverá permitir o cadastro do crachá de identificação do operador.
UC15
RF17: O sistema deverá pausar a ordem de produção quando estiver fora do horário programado.
UC16
RF18: O sistema deverá iniciar a ordem de produção quando estiver no horário programado.
UC17
RF19: O sistema deverá gerar arquivo com número de série e tempo de produção de cada produto.
UC18
ESPECIFICAÇÃO
Requisitos não funcionais
Requisitos Não Funcionais
RNF01: O sistema deverá ser desenvolvido utilizando a linguagem Java.
RNF02: O sistema deverá ser desenvolvido para plataformas Windows e Linux.
RNF03: O sistema deverá utilizar comunicação serial para troca de dados com CLP e leitor de
código de barras.
RNF04: O sistema deverá utilizar API´s do java para efetuar a comunicação entre os dispositivos.
RNF05: O sistema deverá utilizar framework para gerar relatórios.
RNF06: O sistema deverá utilizar banco de dados embutido.
ESPECIFICAÇÃO
Casos de Uso
uc PCP-Operador
UC07 - Consulta
status da produção
UC01 - Cadastra
Ordem Produção
UC09 - Inicia ordem
produção
UC10 - Informa
refugos
UC03 - Emite relatório com
estatísticas das ordens de
produção.
UC11 - Informa
observações
UC05 - Cadastra
Funcionario
UC12 - Cancela
ordem produção
PCP
Operador
UC06 - Visualiza
Controle de
funcionarios.
UC02 - Visualiza
Estatísticas da
produção
UC04 - Efetuar
login
UC08 - Seleciona
ordem de produção
ESPECIFICAÇÃO
Casos de Uso
uc Integracao
UC13 - I nforma estado dos
pontos de parada
UC14 - I nforma número de
série do produto.
UC15 - Informa numero do
crachá de identificação
Leitor código barra
CLP
UC16 - Pausa ordem de
produção
UC17 - Continua ordem de
produção
UC18 - Gera arquivo txt
Sistema
ESPECIFICAÇÃO
Fluxo proposto das atividades
act M odo PCP
Logar no sistema.
Acessar o sistema.
Cadastra funcionário.
[Não]
Funcionarios cadastrados?
[Si m ]
Visualiza cadastro
funcionários.
Cadastra horários de
expediente.
Horário de expediente cadastrado?
[Não]
[Si m ]
Visualiza cadastro de
expediente.
Visualiza detalhes das
ordens produção já
cadastradas.
Cadastra ordem
produção.
Final
ESPECIFICAÇÃO
Fluxo proposto das atividades
act Modo Producao
Acessar o sistema
Logar no sistema.
Está no horário de expediente?
Ordem de produção selecionada?
[Si m]
[Não]
S elecionar uma ordem
de produção.
[Si m]
I niciar ordem de
produção selecionada.
Funcionários passam
cartão de identificação
no leitor de código de
barras.
Operador passa o leitor
de código de barras nos
produtos.
Final
[Si m]
[Não]
Ordem produção concl uída?
ESPECIFICAÇÃO
Fluxo proposto das atividades
act Sistema CLP_Leitor
Iníci o
CLP informa ao sistema
quando tem produto
parado no posto de
trabalho.
Sistema registra o
período de parada.
Leitor de código de barras
informa v alor da leitura.
É número de séri e?
[Si m ]
[Não]
Efetua o registro do
funcionário.
É código de funcionári o?
[Si m ]
[Não]
Final
Efetua o apontamento do
produto.
ESPECIFICAÇÃO
Modelo Entidade-Relacionamento (MER)
ESPECIFICAÇÃO
DIAGRAMA DE CONEXÃO DE HARDWARE
ESPECIFICAÇÃO
Técnicas e ferramentas utilizadas
Linguagem de programação Java;
NetBeans IDE 7.0.1;
Banco de dados HSQLDB;
RXTX;
JAMOD
iReport.
OPERACIONALIDADE
Tela de login
OPERACIONALIDADE
Tela principal
OPERACIONALIDADE
Telas de gerenciamento das Ordens de Produção
OPERACIONALIDADE
Telas de cadastro de Funcionário e Expediente
OPERACIONALIDADE
Telas de cadastro de Refugos e Produto
OPERACIONALIDADE
Tela de Relatório e Parâmetros para geração de relatório
OPERACIONALIDADE
Tela de Configuração do Leitor de Código de Barras
OPERACIONALIDADE
Tela de Configuração do Controlador Lógico Programável
RESULTADOS E DISCUSSÕES
A ferramenta coleta os dados de uma linha de produção de forma
automatizada para que seja possível ter informações do estoque
em tempo real, através da integração com o Sistema Integrado de
Gestão e possibilita a posterior análise e rastreabilidade da
produção.
Mesmo em simulação pode-se perceber um maior nível de
controle e redução de desperdícios e retrabalhos que o software
proporcionará a empresa, pois reduz as chances de ocorrer erro
humano nos apontamentos e possibilita ao Planejamento e
Controle da Produção (PCP) identificar os pontos críticos para
corrigi-los.
Em relação aos trabalhos correlatos, eles tem como restrição a
sua utilização em sistema operacional Linux. Devido a esta
restrição o software foi desenvolvido para operar tanto em
plataformas Linux como em Windows, permitindo que a empresa
opte por software livre ou pago.
CONCLUSÃO
O trabalho, de forma geral, alcançou seus principais
objetivos, permitindo que haja integração com Sistema
Integrado de Gestão (SIG) e maior controle do setor de
planejamento e controle da produção, porém não pôde ter
seus resultados medidos devido a restrições quanto à
estrutura física da empresa que não estava pronta para
implantar o software.
A integração com o SIG permite que os produtos produzidos
sejam imediatamente apontados. Esta integração traz como
principal vantagem à identificação da situação real do
estoque no momento de uma negociação de venda.
EXTENSÕES
O sistema poderá compartilhar informações com o mesmo
banco de dados utilizado pelo SIG, possibilitando a
centralização destas informações, facilitando o controle.
Poderá utilizar outras funções disponíveis pelo Controlador
Lógico Programável (CLP) como controlar velocidade da
esteira de uma linha de produção.
Gerar gráficos para melhor visualizar o desempenho da
produção.
Disponibilizar mais opções para geração de relatórios.