aula 1

Faculdade Pitágoras

Automação Industrial

Engenharia MecânicaEngenharia de Produção


Professor: João Paulo Fonseca

Sumário

• Plano de ensino• Objetivos gerais• Objetivos específicos• Metodologia didática• Bibliografia• Bibliografia• Definição de automação• Automação nas atividades humanas• Automação x Automatização• Histórico da automação• Vídeo Introdutório• Impactos da automação

18/02/2014 2Automação Industrial

Plano de ensino

• Nome: Automação Industrial• Carga horária: 60 horas• Período: 2014/1• Horário: Terça-feira das 19:00 às 22:00• Horário: Terça-feira das 19:00 às 22:00• Professor: João Paulo Fonseca• Contato:

– [email protected]– Portal universitário


Objetivos gerais

• Oferecer ao estudante de EngenhariaMecânica e Engenharia de Produçãohabilidades e competências paraavaliação de Processos Discretos eavaliação de Processos Discretos eContínuos de Produção sob o pontode vista das viabilidades, possibilidadese limitações de implantação, uso eeficácia de artefatos de automaçãomicroeletrônica (automação flexível).


Objetivos específicos

• Introduzir as características e conceitos daautomação industrial;

• Apresentar os componentes básicos daautomação;

• Apresentar os tipos de sistemas de processosindustriais;industriais;

• Apresentar os tipos de controle na automação;• Elucidar a arquitetura da automação industrial ;• Verificar as tendências da automação no atual

mercado brasileiro;• Introduzir as linguagens de programação de

CLPs Grafcet e Ladder e desenvolver aplicaçõespráticas;


Metodologia didática

• Ensino– Aulas teóricas expositivas: informação,

conhecimento, aprendizagem de conceitos eprincípios.

– Aulas práticas laboratoriais: desenvolvimento dehabilidades e competências, não só da disciplinaem questão, mas também habilidade deem questão, mas também habilidade detrabalhar em grupos e equipes, fazendo a relaçãoentre teoria e o mundo real.

• Avaliação– 1ª. Bimestral (Oficial e Parcial) = 10 pontos – 2ª. Bimestral (Oficial e Parcial) = 10 pontos– Exame Final– Avaliação Substitutiva



• Datas das avaliações– Parcial 1: trabalhos e relatórios ao

longo do 1º bimestre

– Parcial 2: trabalhos e relatórios ao – Parcial 2: trabalhos e relatórios ao longo do 2º bimestre

– Oficial 1: 22/04/2014

– Oficial 2: 10/06/2014

– Exame final: 01/07/2014

– Avaliação Substitutiva:17/06/2014



• Avaliações parciais (1º Bimestre):– Atividades práticas:

• Exercícios em sala de aula• 1 ou 2 atividades em laboratório

14 dias para entrega do relatório– 14 dias para entrega do relatório

• Avaliações parciais (2º Bimestre):– Atividades práticas:

• Exercícios em sala de aula• 1 ou 2 atividades em laboratório

– 14 dias para entrega do relatório


Bibliografia Básica

• MORAES, Cícero Couto; CASTRUCCI,Plínio de Lauro. Engenharia deautomação industrial. 2. ed. Rio deJaneiro: LTC, 2007.

• DUARTE, Francisco. Ergonomia e


• DUARTE, Francisco. Ergonomia eprojeto na indústria de processocontínuo. Rio de Janeiro: Lucerna,2001.

• OGATA, Katsuhiko. Engenharia decontrole moderno. 4. ed. São Paulo:Prentice Hall, 2003.

Bibliografia Complementar

• ALVES, José Luiz Loureiro. Instrumentação, controle e automação de processos. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

• BOUYER, Gilbert Cardoso. Análise do trabalho cognitivo na concepção e implantação de sistemas automatizados para controle de processo contínuo. XXV ENEGEP - Encontro Nacional de Engenharia de Produção - Porto Alegre-RS, novembro de 2005.

• DE ANGELO, C. F.; SILVEIRA, J. A. G. (Org.). IX varejo competitivo. São Paulo: Saint Paul, 2004.

• FREYSSENET, Michel. Formas sociais de automatização e experiências japonesas. In: HIRATA, Helena (Org.). Sobre o “modelo” japonês; automatização, novas formas


HIRATA, Helena (Org.). Sobre o “modelo” japonês; automatização, novas formas de organização e relações de trabalho. São Paulo: EDUSP, 1993.

• JÚNIOR, Cairo; TAKASHI, Yoneyama. Inteligência artificial em controle e automação. São Paulo: Edgard Blucher, 2000.

• MORAES-NETO, Benedito Rodrigues de. A evolução dos processos de trabalho e a natureza da moderna automação. Revista Estudos de Sociologia. v. 1 UNESP, 1996.

• MORAES-NETO, Benedito Rodrigues. Maquinaria, taylorismo e fordismo: A reinvenção da manufatura. São Paulo: Revista Novos Rumos, 2001.

• PRADO, Darci. Usando arena em simulações. 2. ed. São Paulo: INDG, 2004. • SANTOS, Winderson; SILVEIRA, Paulo R. Automação e controle discreto. 3.ed. São

Paulo: Érica, 2001.

Faculdade PitágorasEngenharia MecânicaEngenharia de Produção

Introdução à Automação

O que é automação?

• É a aplicação de técnicas específicas com ointuito de reduzir a interferência direta dohomem em algum processo.

• Baseia-sefundamentalmente


fundamentalmentena aplicação dedispositivos que visamsubstituir o trabalhobraçal, insalubre ourepetitivo.

O que é automação?

• Exemplo: Processo de envasamentona produção de cerveja


Definição de automação

• Etimologia:– Da palavra Automation (1960), buscava

enfatizar a participação do computador nocontrole automático industrial.

• Definição atual:


• Definição atual:– “Qualquer sistema, apoiado em computadores,

que substitui o trabalho humano, em favor da segurança das pessoas, da qualidade dos produtos, rapidez da produção ou da redução de custos, assim aperfeiçoando os complexos objetivos das industrias, dos serviços ou bem estar” (Moraes e Castrucci, 2007).

Automação nas atividades

humanas

• Nas residências: nas lavadorasde roupas e de loucasautomáticas; nos micro-ondas;nos controles remotos deportões de garagem, etc.


portões de garagem, etc.• Na rua: nos caixas de bancos

automáticos; nos controladoresde velocidades de automóveis;nos trens do metro; nos cartõesde credito, etc.

Automação nas atividades

humanas

• No trabalho: nos registradores de ponto;nos robôs industriais; no recebimento dematéria-prima através de um sistemaautomático de transporte de carga; naarmazenagem do produto final numdeposito automatizado; no controle dequalidade através de sistemas de


qualidade através de sistemas demedição e aferição; no controle detemperatura ambiente ou de uma colunade fracionamento de petróleo; nossistemas de combate a incêndios, etc.

• No lazer: em maquinas automáticas derefrigerantes ; em esteiras automáticas deacademia; nos aparelhos de reproduçãode vídeo ou DVD players; nos videogames,etc.

automação x automatização

• O termo "automatização" é frequentementeusado como sinônimo de "automação",embora, na realidade, a automatizaçãodecorra de um processo da própriaautomação.



• Segundo Groover (1987), a automação podeser definida como uma tecnologiarelacionada com a aplicação de sistemasmecânicos, eletrônicos e informáticos comenfoque na operação e no controle daprodução.produção.


Informática

EletrônicaMecânica

Automação


• O termo automatização, por sua vez, estárelacionado com a aplicação destatecnologia, ou seja, tornar sistemas simples(não automatizados) em sistemasautomatizados.


Automação no processo

industrial

• “Um processo industrial constitui-se naaplicação do trabalho e do capitalpara transformar matéria-prima embens de produção e consumo, por


bens de produção e consumo, pormeios e técnicas de controle,obtendo valor agregado ao produto,atingindo o objetivo do negocio.”

processo industrial discreto x

contínuo


Automação no processo

industrial

• Exemplos:– Processos discretos

• Industrial de manufatura de produtos degrande escala:

• Industria Automobilística.


• Industria Automobilística.

– Industria que controlam processos de tipocontínuo:

• Industria química.• Industria Farmacêutica.• Industria Petroquímica.

Histórico da automação

• Historicamente, o surgimento daautomação confunde-se com amecanização (substituição ou reduçãodo esforço físico humano).

• As primeiras tentativas para mecanizar


• As primeiras tentativas para mecanizaratividades manuais surgiram na pré-história:– Roda– Moinho movido por vento– Moenda– Rodas d’água


• Século XVIII: a máquina avapor de James Watt.

• Século XIX: revoluçãoindustrial.


industrial.

• Década de 1920: linha deprodução de Henry Ford.


• Ênfase para tecnologias baseadas em arcomprimido– maneira eficiente de transportar a energia

gerada pelas máquinas à vapor:• viabilidade de transporte a longas distâncias

(impossível para vapor devido a problemas decondensação).

• Os avanços na pneumática permitiram a


• Os avanços na pneumática permitiram amecanização de diversas atividades:– elevadores;– teares;– máquinas ferramenta.

• Mas apresentava grandes riscos deexplosão devido às altas pressõesenvolvidas.


• Década de 50:– início da construção de elementos

lógicos pneumáticos;– elementos lógicos: dispositivos que

controlam a atuação de acordo


controlam a atuação de acordocom roteiro pré-definido;

– aplicações na automação dastarefas previamente mecanizadascom o uso de dispositivospneumáticos.

– uso de sensores pneumáticos paracontrole da automação.


• Década de 60:– pneumática, juntamente com

hidráulica e dispositivos elétricospassa a ser usada na mecanizaçãoe automação industrial;

– características:


– características:• simplicidade;• baixos custos de componentes;• robustez;• versatilidade para uso em diversos

sistemas de acionamento e paradiversas funções

• Início da revolução da informáticacom o surgimento dos transistores


• Década de 70:– introdução de solenoides para

acionamento de válvulascontroladoras de atuadorespneumáticos;

– controladores elétricos (relés)


– controladores elétricos (relés)conjugados a dispositivos de atuaçãopneumática passam a serempregados;

– isso permite a aplicação de técnicasde controle digital sobre os relês,conferindo controle lógico digital aossistemas de comando.

– surgem sistemas eletropneumáticos.


• Década de 80:– popularização da microeletrônica e

informática;– aplicação de sensores elétricos,

digitais, microprocessadores emicrocontroladores em substituiçãoaos sensores pneumáticos e relês


aos sensores pneumáticos e relêseletropneumáticos;

– a combinação dos atuadorespneumáticos com novas válvulascontroladas eletronicamente, bemcomo o surgimento dos sensoresdigitais e da microeletrônica, levarama uma nova revolução industrial.

Introdução à automação


Impactos da automação

• Automação industrial não e sinônimo dedesemprego!!!

• Surgimento de novas profissões eaperfeiçoamento do mercado deaperfeiçoamento do mercado detrabalho.

• Segundo os indicadores da ABINEE -Associação Brasileira de Industria Elétricae Eletrônica, o mercado da automaçãoindustrial no Brasil é promissor.


Impactos da automação

• Faturamento bruto das empresas dosetor de automação:


Resumindo

• Verificamos do que se trata a automação e adiferenciamos da automatização.

• Estudamos a evolução histórica da automação,desde a mecanização, passando pelastecnologias pneumáticas, até chegar aoadvento da informática e da microeletrônica.advento da informática e da microeletrônica.

• Vimos que além do esforço muscular, os sistemasautomatizados precisam também substituir outrascapacidades humanas como: os sentidos, asfunções cerebrais e a comunicação.

• Por fim, refletimos sobre os impactos daautomação sobre a sociedade.


Por que automatizar?

• Uma questão de sobrevivência e forte apelode marketing, dentro de um mercadoaltamente competitivo. Produtos com maiorqualidade e preço reduzido.

• Criação de empregos diretos e indiretos• Criação de empregos diretos e indiretos(setor de serviços), alem de empregosrelacionados com manutenção,desenvolvimento e supervisão de sistemas.

• Busca pela qualidade do produto esatisfação do cliente.


Referências

bibliográficas• Groover, Mikell - Automation, production and computerintegrated manufacturing. 2007. 3ed. New Jersey:Prentice-Hall.

• Moraes, Cícero Couto de; Castrucci, Plínio de Lauro.Engenharia de automação industrial. 2007. 2ed. SãoPaulo: LTC.

• Automação e Controle: Aula 1. UFERSA, 2010. Disponível• Automação e Controle: Aula 1. UFERSA, 2010. Disponívelem:http://www2.ufersa.edu.br/portal/view/uploads/setores/166/arquivos/Automacao%20e%20Controle%202010_2/Aula%2001%20-%20Automa%C3%A7%C3%A3o%20e%20Controle.pdf

• Automatização. In Infopédia [Em linha]. Porto: PortoEditora, 2003-2014. [Consult. 2014-02-10]. Disponível em:http://www.infopedia.pt/$automatizacao>


Faculdade Pitágoras


Engenharia MecânicaEngenharia de Produção


Professor: João Paulo Fonseca

aula 1

Documents