Otimização da produção de baterias de lítio: implementação de tecnologias da indústria 4.0 no polo industrial de Manaus
Data
2024
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Editor
Instituto de Tecnologia e Educação Galileo da Amazônia
Resumo
Este trabalho aborda a integração de sistemas ciberfísicos para a automação dos processos industriais no Polo Industrial de Manaus (PIM), com foco na produção de baterias de lítio. A justificativa para o estudo está ancorada na crescente demanda por dispositivos eletrônicos, que exige maior eficiência e qualidade na produção de baterias, ao mesmo tempo em que busca reduzir custos operacionais e melhorar a ergonomia dos trabalhadores. O tema do estudo envolve a aplicação de tecnologias da Indústria 4.0, com o objetivo de modernizar o processo produtivo do Pólo Industrial de Manaus, alinhando-o às demandas do mercado global e à necessidade de automação. Os objetivos do trabalho incluíram a criação de um protótipo de automação composto por 12 estações, a fim de aumentar a precisão, reduzir a variabilidade e melhorar o desempenho da linha de produção. Além disso, buscou-se integrar sistemas de monitoramento em tempo real e robótica avançada para otimizar as fases críticas da produção de baterias. A metodologia utilizada envolveu o mapeamento do processo produtivo manual anterior, seguido pela implementação de um sistema automatizado. Foram coletados dados comparativos de eficiência, taxa de rejeição e tempo de ciclo antes e após a automação, para avaliar o impacto das melhorias. Os principais resultados apontam para um aumento significativo na produtividade, com redução do tempo de ciclo de 5 para 3 minutos e uma queda na taxa de rejeição de 12% para 3%. A automação também contribuiu para a diminuição dos custos operacionais e o aumento da eficiência geral dos equipamentos. As conclusões indicam que a modernização, alinhada às tecnologias da Indústria 4.0, trouxe ganhos substanciais em termos de competitividade, qualidade e sustentabilidade.
Abstract
This work addresses the integration of cyber-physical systems for the automation of industrial processes at the Manaus Industrial Pole (PIM), with a focus on lithium battery production. The justification for the study is anchored in the growing demand for electronic devices, which requires greater efficiency and quality in battery production while seeking to reduce operational costs and improve worker ergonomics. The theme of the study involves the application of Industry 4.0 technologies, with the aim of modernizing the production process of the Manaus Industrial Pole, aligning it with global market demands and the need for automation. The objectives of the work included the creation of an automation prototype consisting of 12 stations, in order to increase precision, reduce variability, and improve the performance of the production line. Furthermore, real-time monitoring systems and advanced robotics were integrated to optimize the critical phases of battery production. The methodology used involved mapping the previous manual production process, followed by the implementation of an automated system. Comparative data on efficiency, rejection rate, and cycle time were collected before and after automation to assess the impact of improvements. The main results indicate a significant increase in productivity, with a reduction in cycle time from 5 to 3 minutes and a drop in the rejection rate from 12% to 3%. Automation also contributed to a reduction in operational costs and an increase in overall equipment efficiency. The conclusions indicate that modernization, aligned with Industry 4.0 technologies, brought substantial gains in terms of competitiveness, quality, and sustainability.
Descrição
Palavras-chave
Automação industrial, Indústria 4.0, Sistemas ciberfísicos, Produção de baterias, Eficiência produtiva
Citação
DAMASCENO, Alexandre Holanda. Otimização da produção de baterias de lítio: implementação de tecnologias da indústria 4.0 no Polo Industrial de Manaus. 2024. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia, Gestão de Processos, Sistemas e Ambiental) – Instituto de Tecnologia e Educação Galileo da Amazônia (ITEGAM), Manaus, 2024.