Automação Industrial no âmbito da indústria automobilística

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PAULO VITOR BARBOSA SILVA
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AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL NO âMBITO DA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
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Anápolis
2021
PAULO VITOR BARBOSA SILVA
AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL NO ÂMBITO DA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
Projeto apresentado ao Curso de Engenharia Elétrica da Instituição Faculdade Anhanguera de Anápolis.
Orientador: Patrich Magro
Anápolis
2021
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	4
1.1 O PROBLEMA	4
2 OBJETIVOS	5
2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO	5
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS	5
3 JUSTIFICATIVA	6
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	7
5 METODOLOGIA	8
6 CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO	9
REFERÊNCIAS	10
1 INTRODUÇãO
O uso da tecnologia vem se tornando cada vez mais comum nas diversas situações do dia a dia, seja para realizar as mais simples atividades cotidianas, ou, em sistemas de tecnologia da informação com a mais alta complexidade. Ao analisar o conceito de tecnologia, é impossível não relaciona-lo ao setor industrial, que desde a Segunda Revolução Industrial está em crescente desenvolvimento devido os avanços tecnológicos.
Uma das tecnologias que surgiu durante o século XX e causou relevante avanço em diversas indústrias, é a automação industrial (CAPELLI, 2008). O uso da automação industrial emana inúmeras vantagens econômicas, sociais e ambientais, e hoje torna-se indispensável para o desenvolvimento da produção industrial.
Analisando o uso da automação em uma indústria automobilística, pode-se notar o quão benéfico este processo se torna. Diversos aspectos que envolvem desde os processos de fabricação, até a qualidade do veículo que é comercializado justificam o uso da automação neste cenário.
Ao longo deste trabalho, serão apresentadas as principais vantagens do uso da automação industrial no cenário automobilístico, e a vasta gama de ferramentas que envolvem a aplicação desta tecnologia, analisando obras e artigos científicos relacionados.
1.1 O PROBLEMA
A indústria automobilística busca sempre inovar, e otimizar os processos que envolvem a fabricação de seus veículos,com o intuito de melhorar a eficiência do processo produtivo, a qualidade dos automóveis, e garantir a segurança de seus colaboradores e clientes. Apresenta-se o seguinte problema de pesquisa:
Qual a contribuição da automação industrial para uma indústria automobilística?
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL OU PRIMÁRIO
Descrever e analisar o uso da automação industrial em uma indústria automobilística, visando compreender as contribuições, vantagens, impactos, e inovações que tal processo pode apresentar.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS OU SECUNDÁRIOS
· Analisar a automação industrial aplicada ao âmbito da indústria automobilística.
· Apresentar a importância, e as vantagens do uso da automação industrial para o desenvolvimento de uma indústria automobilística.
· Apresentar as principais ferramentas para desenvolvimento de um sistema de automação.
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3 JUSTIFICATIVA
A automação está presente em diversas situações do cotidiano que passam por despercebidas, seja em um simples semáforo, ou, um ar-condicionado controlado pelo smartphone, pode-se desfrutar das vantagens que este processo nos proporciona. Em uma indústria automobilística, inúmeros processos produtivos podem ser otimizados com o uso da automação industrial, o que reflete diretamente na qualidade do produto.
Compreender a importância da automação industrial no mercado automotivo, é fundamental para que as indústrias que ainda não adotaram a aplicação ou inovação deste processo, percebam o quão benéfico pode ser, e também, para profissionais de diversas áreas como: especialistas em automação, eletricistas em geral, engenheiros,estudantes, entre outros, possibilitando ampliação no mercado profissional e acadêmico.
Automatizar processos produtivos, envolve benefícios não somente para a indústria, mas também, para os colaboradores envolvidos na fabricação dos produtos, e na qualidade e segurança do produto entregue aos consumidores, o que são valores indispensáveis para os dias atuais.
4 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
4.1 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
Automação pode ser definida como um sistema automático, desenvolvido para realizar determinada atividade antes realizada pelo ser humano, com o benefício de operar de forma autônoma, não sendo mais necessária a interferência humana. De acordo com João Maurício Rosário (2009, p.23), “automação é todo processo que realiza tarefas e atividades de forma autônoma ou que auxilia o homem em suas tarefas do dia-a-dia.”.
 Um sistema automatizado, possui mecanismos que agem por si só, verificando seu funcionamento, realizando medições e a partir dos resultados obtidos, aplica correções no processo executado. Muitas vezes utilizada em processos industriais, também pode ser definida como um conjunto de máquinas ou equipamentos autônomos, que operam a partir de algoritmos lógicos para definir o comportamento de um processo, e com a realimentação de dados denife se é necessário, ou não alterar algum parâmetro para manter o pleno funcionamento do processo (CAPELLI, 2008).
Introduzida nas indústrias de processo em meados do século XX, como simples sistemas de controle e medição elétrica e pneumática, a automação ganhou relevância a partir do desenvolvimento da máquina de comando numérico, que com o surgimento do computador, foi substituida pelo Comando Numérico Computadorizado (CNC) (CAPELLI, 2008).
Na atualidade, a automação industrial é aplicada em diversos processos de manufatura e montagem, visando aumento da produção, ganho de tempo executando tarefas com maior velocidade, aumento na qualidade do produto, aumento da competitividade entre empresas, com mínimo uso de mão-de-obra. O uso de robôs para substituir a mão-de-obra vêm se tornando cada vez mais comum no meio industrial, reduzindo a emissão de resíduos e melhorando as condições de segurança para os colaboradores envolvidos (CAPELLI, 2008).
4.2 INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA
O surgimento da indústria automobilística se dá em 1913 quando Henry Ford introduz sua linha de montagem durante a Segunda Revolução Industrial. Neste período, os veículos utilizavam máquinas a vapor, e por essa razão eram muito pesados, lentos e barulhentos para se deslocarem de forma eficiente, acarretanto o desuso (CABRAL, MURPHY, 2010).
No Brasil, a indústria automobilística brasileira começou com o verbo “montar” (PEREIRA, 2016). Empresas como Grassi, Ford, General Motors, entre outros, implantaram linha de montagens de veículos no Brasil. Somente após o fim da Segunda Guerra Mundial, surge o pensamento de expansão no ramo automotivo, e em 16 de junho de 1956 Juscelino Kubitschek instituiu o GEIA (Grupo Executivo da Indústria Automobilística), a partir deste marco o conceito de produzir veículos saiu do papel tornando empresas como Volkswagen e Mercedes-Benz fábricas nacionais (LUEDEMANN, 2003).
O setor automobilístico no Brasil ocupa papel de destaque em diversos âmbitos da economia. De acordo com Anfavea (2021), o país conta com a presença de 26 empresas fabricantes de veículos, 61 fábricas, 5.279 concessionárias, e 484 autopeças espalhadas pelo vasto território brasileiro, além de gerar aproximadamente 1,3 milhões de empregos (diretos e indiretos) e possuir capacidade de produção de 5,05 milhões veículos/ano. 
Utlizando de tecnologias computacionais e mecânicas, a indústria automobilística vêm se desenvolvendo cada dia mais quando se trata da fabricação de seus produtos, como pode ser observado na Figura 1 (PAIVA, 2019):
Figura 1: Indústria automotiva toma o rumo da Rota 2030.
 Fonte: Automotive Bunisses (2019).
A Figura 1, se trata do uso de robôs para soldagem de carrocerias por meio de pontos, processo o qual, exige muita precisão para garantir a qualidade do produto (BARROS, 2006).
4.3 PRINCIPAIS FERRAMENTAS PARA DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA AUTOMÁTICO EM UMA INDÚSTRIA
Para a construção de um sistema automatizado, são necessárias diversas ferramentas que desempenham funções indispensáveis para o funcionamento do processo a ser automatizado. Normalmente seudesenvolvimento é realizado com um conjunto de dispositivos eletromecânicos e softwares (LAMB, 2015).
Os dispositivos eletroeletrônicos são utilizados para desenvolver a lógica de funcionamento do sistema, controlar as operações a serem executadas baseado na programação do sistema, e interligar os demais componentes envolvidos no processo. Entre os dispositivos eletroeletrônicos que desempenham o papel de controlar o sistema pode-se citar: computadores, controladores lógicos programáveis (CLPs), microcontroladores, sistema digital de controle distribuído (SDCDs), e comando numérico computadorizado (CNC) (CAPELLI, 2008).
Figura 2: Siemens Simatic S7-1200: Visão Geral.
 Fonte: Siemens (2021).
Segundo Franciny Lage (2017, p.25), “os Controladores Básicos S7-1200 atuam em aplicações de pequeno a médio porte. São projetados para atividades simples e com alto desempenho, sendo recomendados para uma série de aplicações.”.
Quando se trata dos dispositivos mecânicos, suas aplicações estão diretamente atreladas a performance da máquina ou processo automatizado. Entre os principais dispositivos pode-se destacar: motores, atuadores, bombas hidráulicas, componentes estruturais, entre outros. São estes dispositivos os responsáveis por executar a tarefa desejada, através dos comandos enviados pelos controladores, e os mesmos serão abordados ao decorrer do trabalho.(LAMB, 2015)
5 METODOLOGIA
A metodologia a ser utilizada para a realização deste trabalho será a revisão bibliográfica. Revisão bibliográfica trata-se da análise aprofundada de determinadas fontes literárias, artigos, ou publicações apenas para fins qualitativos e descritivos. Para realização deste trabalho, serão utilizadas bibliografias publicadas nos últimos 50 anos. Serão utilizados os livros: Automação Industrial na prática – Série Tekne publicado em 2015 pelo autor Frank Lamb, e Automação Industrial: Controle do movimento e processos contínuos publicado em 2008 pelo autor Alexandre Capelli ademais, será realizado pesquisa de artigos publicados nos sites: Google Acadêmico, Scielo e ScienceDirect. As principais palavras chaves utilizadas para busca nos meios de pesquisa serão: “automação industrial”, “indústria automobilística”, e “aplicação da automação na indústria”.
6 CRONOGRAMA DE DESENVOLVIMENTO
Quadro 2 – Cronograma de execução das atividades do Projeto e do Trabalho de Conclusão de Curso.
	ATIVIDADES
	2021/1
	2021/2
	
	JAN
	FEV
	MAR
	ABRIL
	MAI
	JUN
	JUL
	AGO
	SET
	OUT
	NOV
	DEZ
	Escolha do tema. Definição do problema de pesquisa
	 
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	Definição dos objetivos, justificativa.
	 
	 
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	Definição da metodologia.
	 
	 
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	Pesquisa bibliográfica e elaboração da fundamentação teórica.
	 
	 
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	Entrega da primeira versão do projeto.
	 
	 
	 
	 
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	Entrega da versão final do projeto.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	Revisão das referências para elaboração do TCC.
	 
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	Elaboração do Capítulo 1.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	Revisão e reestruturação do Capítulo 1 e elaboração do Capítulo 2.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	X
	 
	 
	Revisão e reestruturação dos Capítulos 1 e 2. Elaboração do Capítulo 3.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	X
	 
	 
	Elaboração das considerações finais. Revisão da Introdução.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	Reestruturação e revisão de todo o texto. Verificação das referências utilizadas.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	Elaboração de todos os elementos pré e pós-textuais.
	 
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	X
	 
	Entrega da monografia.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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	Defesa da monografia.
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	 
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REFERÊNCIAS
ANFAVEA – ASSOCIAÇÃO NACIONAL DOS FABRICANTES DE VEÍCULOS AUTOMOTORES. Anuário da Indústria Automobilística Brasileira 2021. São Paulo, 2021.
BARROS, Marcelo RA. Estudo da automaçao de células de manufatura para montagens e soldagem industrial de carrocerias automotivas. São Paulo, 2006. Tese de mestrado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Disponível em: http://www.automotiva-poliusp.org.br/wp-content/uploads/2013/02/barros_marcelo.pdf. Acessado em: 30 abr, 2021.
CABRAL, João B.; MURPHY, Carolina C. Breve história da evolução do automóvel. [S.l.], 2010. Disponível em: http://www.h2brasil.com/parte-1/cap-tulo-1-a-evolu-o-do-automvel. Acesso em: 15 abr. 2021.
CAPELLI, Alexandre. Automação industrial: controle do movimento e processos contínuos. Ed. Érica, 2008.
FUENTES, Rodrigo Cardozo. Automação industrial. Santa Maria: E-tec Brasil, 2005. Disponível em: http://w3.ufsm.br/fuentes/index_arquivos/CA03.pdf. Acessado em: 15 out, 2021.
LAGE, Franciny Avelar Damasceno. Aplicação de um sistema automatizado de uma linha de produção MPS 500 utilizando CLP S7-1200. 2017. Monografia de Graduação (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017. Disponível em: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/634 Acesso em: 20 abr 2021.
LAMB, Frank. Automação Industrial na Prática-Série Tekne. AMGH Editora, 2015.
LUEDEMANN, Marta da Silveira. Transformações na indústria automobilística mundial: O caso do complexo automotivo no Brasil-1990-2002. 2003. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. Disponível em: https://geografiaeconomicaesocial.ufsc.br/files/2016/04/Transforma%C3%A7oes-na-ind%C3%BAstria-automobilistica-mundial-O-caso-do-complexo-automotivo-no-Brasil-1990-a-2002.pdf. Acesso em: 30 abr, 2021.
PAIVA, Igor Ruíra. O uso da internet das coisas na indústria automobilística brasileira. 2019. Artigo científico. Universidade Federal de Uberlândia. Disponível em: https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/26279/5/UsoInternetDas.pdf. Acessado em: 30 abr, 2021.
PEREIRA, Fabiano. A pré-história da indústria automobilística no Brasil, [S.l] , Quatro Rodas, 2016. Disponível em: https://quatrorodas.abril.com.br/noticias/a-pre-historia-da-industria-automobilistica-no-brasil/#:~:text=A%20ind%C3%BAstria%20automobil%C3%ADstica%20brasileira%20come%C3%A7ou,linha%20de%20montagem%20no%20Brasil. Acesso em: 15 abr, 2021.
ROSARIO, Joao Mauricio. Automação industrial. Baraúna: UM LIVRO, 2012.
SIEMENS. SIMATIC S7-1200 - Pode ser adaptado de forma flexível as suas necessidades.Disponível em: https://new.siemens.com/br/pt/produtos/automacao/controladores/s7-1200.html. Acessado em: 30 abr, 2021.
RIBEIRO, Marco Antônio. Automação industrial. Salvador:[sn], 1999.
ROGGIA, Leandro; FUENTES, Rodrigo Cardozo. Automação industrial. Santa Maria: E-tec Brasil, 2016.