AULA1 - FILOSOFIAS DE SUPERVISÃO

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AULA 1 
FILOSOFIAS DE SUPERVISÃO 
Prof.ª Ana Carolina Bueno Franco 
 
 
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CONVERSA INICIAL 
A decisão de automatizar um processo requer que os profissionais 
envolvidos no projeto conheçam diversos tipos de tecnologias e processos. É 
fundamental entender e conhecer os principais conceitos relativos ao tema. Dessa 
maneira, os objetivos desta aula são: 
• Conhecer a história da automação; 
• Entender os principais conceitos de automação aplicados na indústria; 
• Principais características dos sistemas produtivos; 
• O papel desempenhado pelos profissionais de automação; 
• Justificativas para implementar a automação. 
CONTEXTUALIZANDO 
Nos últimos anos, a automação industrial tem alavancado grandes 
mudanças no setor industrial. A automação não se restringe mais ao chão de 
fábrica. Ela possibilita diversos benefícios, agregando competitividade às 
indústrias. 
Uma indústria é um processo produtivo, composto por diversos sistemas 
interligados. Compreender como esses sistemas interagem e otimizar ao máximo 
a produção é um dos papéis desempenhados pelo profissional de automação. 
Nesta aula, serão abordados os conceitos de sistemas produtivos e como a 
automação pode ser aplicada. 
TEMA 1 – HISTÓRIA DA AUTOMAÇÃO 
É fundamental conhecer a história da automação para entender como a 
evolução da eletrônica e informática são aplicadas em parques fabris atualmente. 
Grande parte das indústrias possui sistemas e hardwares que foram 
implementados conforme a demanda existente na época e, com isto, há uma 
mescla muito grande de tecnologias. Entender como se dá essa evolução e quais 
as tendências atuais fará com que o profissional de automação tenha subsídios 
para a correta tomada de decisões, levando em conta custos e tecnologias. 
Afinal, o que significa o termo “automação”? Como ele surgiu? 
O termo “automação” vem do latim “automatus” cujo significado é “mover-
se por si (Pessôa; Spinola, 2014). Entende-se por sistema automatizado aquele 
 
 
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sistema que pode operar sozinho e que possui a capacidade de realizar ajustes e 
correções em situações que fogem à normalidade. 
Atualmente, a automação é aplicada à quase todo tipo de processo. 
Qualquer sistema ou processo que possua equipamentos providos de certa 
“inteligência” e que consigam atuar por conta são automatizados. 
Reflita: grande parte dos objetos que nos cercam, passaram por processos 
automatizados: a fabricação do carro, ônibus, eletrodomésticos, roupas, a energia 
elétrica fornecida, alimentos, entre outros. Até mesmo estabelecimentos 
comerciais como shoppings, supermercados, edifícios e parques de diversão são 
automatizados. Nestes casos, o monitoramento de energia, temperatura e 
segurança, são fundamentais. A energia elétrica, por exemplo, é um sistema 
altamente automatizado. Há supervisão e controle desde a sua geração, 
transmissão e distribuição. 
Para compreender os modos de produção e o contexto atual da automação, 
é necessário entender a evolução industrial. A primeira Revolução Industrial 
ocorreu no Século XVIII. Ela trouxe uma grande mudança no modo de produção 
e a quantidade de produtos produzidos. Antes, os processos eram manuais e 
fabricados em poucas quantidades. Com a introdução das máquinas, a produção 
aumentou e os trabalhadores, antes artesãos, migraram para as indústrias como 
operários. 
Foi nesta época que James Watt inventou a máquina a vapor. Ele 
incorporou à máquina um dispositivo para regular a velocidade e manter constante 
a rotação da máquina. Muitos consideram esse regulador como sendo um dos 
primeiros dispositivos de automação (Pessôa; Spinola, 2014). 
A segunda Revolução Industrial foi impulsionada com o uso de energia 
elétrica nas indústrias químicas, de aço, entre outras. Um novo modo de produção 
foi introduzido por Taylor: as tarefas complexas foram transformadas em tarefas 
menores e mais simples. Havia vários postos de trabalho, cada qual com uma 
tarefa simples e repetitiva. Este foi o início da engenharia de produção. Um dos 
casos mais famosos da época foi o modelo de produção da fábrica da Ford. 
Surgem as linhas de produção. Este novo modelo possibilitou um aumento 
significativo na produção. 
A terceira Revolução Industrial ocorreu na segunda metade do Século XX, 
motivada pela difusão dos circuitos lógicos. Nesta etapa, a produção industrial em 
massa ainda é aplicada, porém, com novos modelos de gestão (produção enxuta). 
Há um grande impulso no desenvolvimento das tecnologias: surgem os 
 
 
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computadores, softwares, a robótica, sem contar nos avanços nas 
telecomunicações. Essas tecnologias mudaram gradativamente alguns modos de 
operação. 
Com relação à automação, seu conceito foi concebido nos Estados Unidos 
por volta de 1946. O desenvolvimento da eletrônica possibilitou o surgimento dos 
primeiros computadores industriais. Em 1960, alguns sistemas microprocessados 
foram incorporados às tecnologias mecânicas e elétrica. O primeiro “Controlador 
Lógico Programável” (CLP) foi produzido em 1969, na planta da General Motors, 
nos Estados Unidos (Goeking, 2010). 
Desde então, novas tecnologias e funções foram desenvolvidas. Os CLPs 
evoluíram bastante e se tornaram mais acessíveis. A integração do CLP entre a 
parte de instrumentação e sensores de chão de fábrica com os demais sistemas 
da indústria é primordial ao sistema de automação. Um exemplo típico de 
arquitetura de automação é mostrado na Figura 1. 
Figura 1 – Arquitetura de automação de uma subestação 
 
Atualmente, fala-se muito na Quarta Revolução Industrial, a chamada 
“Indústria 4.0”. A indústria 4.0 pode ser definida como uma integração de 
tecnologias disruptivas, tais como a robótica, inteligência artificial, impressão 3D, 
a grande quantidade de dados (Big Data), internet das coisas, entre outras. A ideia 
principal é que todos os objetos e equipamentos estejam conectados. 
Acredita-se que esta nova revolução trará uma mudança enorme não só 
nos meios de produção, mas também nas relações de trabalho. Na indústria, os 
 
 
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recursos serão usados com maior eficiência e os produtos terão a tendência de 
serem customizados pelo próprio cliente. 
Tabela 1 – Revoluções industriais 
1760 a 1840 
1ª Revolução Industrial 
1850-1945 
2ª Revolução Industrial 
1950 – 2000 
3ª Revolução Industrial 
DIAS ATUAIS 
4ª Revolução Industrial 
Inglaterra – 
desenvolvimento das 
máquinas a vapor, que 
impulsionaram o 
desenvolvimento da 
indústria têxtil e de ferro. 
1825 – George 
Stephenson lança a 
primeira locomotiva a 
vapor do mundo. 
 
Avanços nas indústrias 
química, elétrica, de 
petróleo e de aço, o que 
permitiu invenções 
como: navio a vapor, 
prensa móvel, energia 
elétrica, telefone, carro e 
produção em massa dos 
bens de consumo. 
1906 – Alberto Santos 
Dumont decola, com 
sucesso, o avião 14-Bis. 
Pós-guerra e virada do 
milênio – transformações 
profundas na produção, 
devido ao célere 
desenvolvimento da 
tecnologia, que 
transformou a indústria, 
as economias e a 
sociedade. Entre essas 
tecnologias, a internet. 
 
Indústria 4.0 – conceito 
criado pelos alemães, em 
2011, relacionado às 
fábricas inteligentes, 
com inovações 
tecnológicas como 
automação, controle e TI 
para aprimorar os 
processos de 
manufatura. 
 
 
Alguns marcos importantes no desenvolvimento da ciência são listados a 
seguir (Silva, 2013): 
• 1892: Desenvolvimento inicial da teoria de análise da estabilidade e do 
desempenho de sistemas por meio das equações diferenciais. 
• 1930-1940: Criação das primeiras salas de controle (usando sistemas 
pneumáticos). 
• 1932: Desenvolvimento da teoria de análise da estabilidade e do 
desempenho de sistemas por meio da resposta em frequência em malha 
aberta. 
• 1934: Surgimento do termo “servo mecanismo”. 
• 1940-1950: Emprego de equipamentos eletromecânicos e 
desenvolvimento da teoria da análise e do desempenho pelo método do 
lugar das raízes.• 1950-1960: Emprego de equipamentos eletrônicos e transmissão 
eletrônica de sinais. 
• 1960-1970: Equipamentos de processamento de dados, controle numérico. 
• 1970-1980: Transmissão digital de sinais, microprocessadores e CLPs. 
• 1980-1990: Controle distribuído, redes de automação proprietárias, 
computador integrado à manufatura. 
• 1970-2000: Teorias de controle adaptativo, controle robusto, Redes de 
Petri, lógica nebulosa, redes neurais, inteligência artificial. 
 
 
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• 1990-2000: Sensoriamento inteligente, sistemas abertos, sistemas 
globalizados de produção. 
• 2000-2010: Integração da automação em todos os níveis. 
TEMA 2 – SISTEMAS PRODUTIVOS 
Um sistema produtivo é composto por itens de entrada, por exemplo, 
insumos, equipamentos, energia, mão de obra. Com os itens de entrada, o 
sistema é capaz de transformar estes itens em produtos ou serviços. 
Figura 2 – Sistemas produtivos 
 
Fonte: Pessôa; Spinola, 2014. 
O tipo de produção é dado em função da variedade de produtos e o volume 
produzido. 
ENTRADAS
• Insumos
• Equipamentos
• Energia
• Mão de Obra
Sistema 
Produtivo
SAÍDAS
• Produtos
• Serviços
 
 
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Figura 3 – Tipos de produção 
 
Autor: Ivan, 2014. 
Com relação aos tipos de indústria, podem ser classificadas de acordo com 
a sua finalidade (Santos, 2014): 
2.1 Indústria de processos 
São caracterizadas por adicionar valor aos materiais por meio da mistura, 
separação e conformação ou reações químicas (Borges; Dalcol (2002). O 
processo pode ser contínuo ou em bateladas (lotes). São processos que exigem 
alto grau de automação e controle. Exemplos: petroquímica, alimentos, bebidas, 
papel e celulose, mineração, farmacêutica, entre outras. 
2.2 Indústria de manufatura 
Transformam matéria-prima em bens de consumo, por exemplo, 
automóveis, aeronaves, eletrodomésticos, entre outros. 
2.3 Indústria de infraestrutura 
O objetivo deste tipo de sistema é atender à demanda de serviços, por 
exemplo, saneamento, energia, transporte, telecomunicações etc. 
2.4 Indústria de facilidades 
Tem o objetivo de prover logística de cargas ou pessoas, por exemplo, 
aeroportos, portos etc. 
 
 
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TEMA 3 – CONTROLE DE SISTEMAS PRODUTIVOS 
O controle sobre qualquer sistema produtivo requer três ações: medição, 
controle e ação. O papel da medição é feito pela instrumentação: sensores, por 
exemplo. Para o controle são utilizados os controladores lógicos programáveis 
(CLPs). Os sensores são conectados a eles. Com base na medição realizada 
pelos sensores, os controladores “tomam as decisões” para ajustar o processo. 
Feito isto, enviam as informações de correção aos atuadores, que realizam o 
papel de ação sobre o sistema. São exemplos de atuadores: válvulas de controle, 
motores etc. A escolha de estratégia de automação a ser adotada depende muito 
do tipo de sistema produtivo. 
Existem três modelos básicos de controle: 
1. Malha Fechada: o controle é feito de forma que o elemento final de controle 
vai ajustar a saída para que fique no valor desejado. O sistema é sempre 
realimentado para se ajustar ao valor desejado. 
Figura 4 – Controle malha fechada 
 
2. Malha aberta: o resultado de saída não altera a entrada. 
Figura 5 – Controle malha aberta 
 
3. Manual: o valor da saída é controlado pelo operador que ajusta conforme 
a entrada. 
O controlador é um dos principais agentes da automação. Ele, 
basicamente, atua (toma a decisão de controle) sobre o processo. Existem 
diversos tipos de ações de controle: 
 
 
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1. Controlador ON-OFF: tem os valores de saída fixos, conforme os valores 
de entrada; 
2. Controlador proporcional (P): o valor de saída é proporcional ao valor de 
entrada. A entrada é multiplicada por uma constante de ganho proporcional. 
3. Controlador Proporcional – Integrativo (PI): a saída é composta por uma 
parcela proporcional à entrada e a outra parcela é proporcional à integral 
da entrada no tempo. 
4. Controlador Proporcional-Derivativo (PD): a saída é composta por uma 
parcela proporcional à entrada e a outra parcela é proporcional à variação 
da entrada no tempo. 
5. Controlador Proporcional – Integral-Derivativo (PID): a saída é composta 
por 3 parcelas: uma proporcional à entrada, outra proporcional à integral da 
entrada no tempo e a outra à variação da entrada no tempo. 
Figura 6 – Controle do tipo pid 
 
No caso dos controladores do tipo PID, é necessário fazer um ajuste dos 
parâmetros para que o objetivo seja atingido. Existem diversos métodos e técnicas 
(uso de inteligência artificial, por exemplo) para fazer este ajuste de forma 
automática. 
TEMA 4 – TIPOS DE PROCESSOS PRODUTIVOS 
Os processos produtivos podem ser classificados de acordo com a 
variedade de produtos e o volume de produção. De modo geral, se classificam em 
dois grandes grupos: processos contínuos e discretos. 
 
 
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Os processos do tipo contínuo utilizam variáveis do tipo analógicas, ou seja, 
a medição é feita em quantidade pelo tempo. Por exemplo: pressão, vazão, 
temperatura. Algumas características deste tipo de processo: 
• Geralmente os processos contínuos são de ciclo longo, ou seja, as paradas 
de produção são programadas e as fábricas operam em turnos; 
• Há pouca intervenção humana e a mão de obra é altamente qualificada; 
• Os equipamentos devem operar por longos períodos e em geral, são 
construídos para aquela finalidade; 
No geral, são processos complexos, com instrumentação e controle 
avançados. A medição e sensoriamento desses processos é feito pela 
instrumentação. Os instrumentos podem ser classificados de acordo com a sua 
função (transmissores, sensores, atuadores, controladores, elementos finais de 
controle). 
Com relação à instrumentação, os critérios a serem considerados são: 
1. Manutenção: é importante escolher fornecedores que possibilitem fácil 
acesso em caso de reposições, trocas e facilidade de manutenção. 
2. Escalabilidade: a expansão do sistema é muito comum neste tipo de 
processo. Cabe ao profissional de automação prever a possibilidade de 
expansão. Para isto, deve adotar uma arquitetura de redundância e 
escolher equipamentos com tecnologias reconhecidas no mercado e que 
tenham integração com outros sistemas na fábrica. 
3. Confiabilidade: averiguar se os equipamentos já foram adotados em 
processos similares e há quanto tempo estão em atuação. Além disso, é 
importante a realização de testes em campo. 
4. Segurança: como monitoram processos críticos, a medição correta é de 
extrema segurança aos operadores. Por isso, é importante averiguar se os 
sensores possuem os requisitos mínimos de segurança que são exigidos. 
Nos processos do tipo discreto, os itens produzidos podem ser 
enumerados, por exemplo, automóveis, eletrodomésticos. Algumas 
características deste tipo de processo: 
• Ao contrário do processo contínuo, geralmente operam em turnos normais 
de trabalho, com paradas nos fins de semana; 
 
 
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• A intervenção humana é bem maior que o processo contínuo e não há a 
necessidade (no geral) de alto grau de especialização. As atividades são 
repetitivas e rotineiras (modelo implementado por Taylor); 
• Os equipamentos são dedicados e não permitem variações no produto. 
O projeto de automação de um processo do tipo contínuo é complexo já 
que há uma grande quantidade de variáveis a serem medidas e controladas. O 
profissional de automação é crucial pois sua intervenção vai desde a escolha de 
um bom sistema de instrumentação até o sistema de supervisão adotado. Neste 
tipo de sistema, o sistema de automação adotado envolve um alto grau de 
complexidade, já que o processo raramente é parado e deve atuar com pouca 
intervenção humana. Em geral, há uma sala de supervisão e controle do processo 
(Pessôa; Spinola, 2014). 
Já para a automação do processo do tipo discreto, a automação é 
distribuída em máquinas com interfaces homem-máquina (IHM), nas quais 
operadorespodem programar a operação de acordo com a produção. São 
exemplos de equipamentos usados neste tipo de processo: 
• Controladores Lógicos Programáveis (CLPs): que também utilizados em 
processos contínuos. 
• Controle Numérico por Computador (CNC): são responsáveis por modelar 
peças através de ferramentas, por exemplo, fresas, furadeiras, tornos etc. 
• Robôs: amplamente utilizados em vários tipos de operações. Executam 
funções repetitivas. 
• Veículos automatizados: transportam materiais entre células de trabalhos 
e departamentos de uma fábrica. 
TEMA 5 – JUSTIFICATIVAS PARA AUTOMAÇÃO 
Com a evolução dos sistemas de informática e eletrônica, novos 
dispositivos, equipamentos e protocolos surgem a cada ano. O acesso a estes 
equipamentos está mais fácil, com a consequente redução de custos. 
Isto permitiu que projetos de automação sejam implementados nos mais 
diversos tipos de processos. A indústria não é mais o único requisitante. Mas 
afinal, o que justifica a implementação da automação? 
• Em alguns processos, a variação é tão rápida que se torna impossível fazer 
o controle manualmente; 
 
 
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• Outros processos são tão críticos que é mais seguro fazer o controle de 
forma automática, desta forma, não coloca em risco o operador; 
• Processos automatizados são confiáveis. Devido à coleta de dados ser de 
forma automática, não há discrepância de valores devido às anotações 
manuais do operador (passíveis de erros); 
• Processos automatizados são mais rápidos, o que implica em aumento da 
produtividade; 
• Otimização da eficiência operacional dos equipamentos. É possível 
identificar a quantidade de horas paradas, bem como sua frequência. Com 
isto, é possível prever a manutenção das máquinas; 
• Alocação de mão de obra: permite alocar a mão de obra de tarefas 
rotineiras para tarefas mais especializadas. 
São muitas as justificativas para a implementação de automação. Com a 
globalização e a competitividade entre as indústrias, a adoção de automação no 
processo é essencial. 
Todos os processos mencionados nesta aula possuem seu grau de 
complexidade e a necessidade de diferentes tipos de profissionais envolvidos no 
processo: 
1. Processo: os profissionais envolvidos no processo são especializados e 
possuem grande conhecimento técnico relativo ao processo em questão. 
Esses profissionais atuarão diretamente com os profissionais de 
automação. Eles indicarão quais tipos de equipamentos e máquinas serão 
necessários para o processo produtivo. Também definem quais variáveis 
serão monitoradas e controladas. 
2. Automação: os profissionais de automação, sejam tecnólogos ou 
engenheiros, terão a responsabilidade de assegurar que a supervisão e 
controle do processo seja feita. Sua responsabilidade é definir que tipo de 
arquitetura será adotada, quais os controladores e sistemas serão 
aplicados. Sua função também é assegurar o envio de dados do processo 
aos profissionais que organizam a produção. 
3. Produção: a função destes profissionais é organizar o modo de produção 
de forma a otimizar recursos, tempo e garantir a qualidade dos produtos. 
Com base nas análises anteriores, fica clara a responsabilidade da equipe 
de automação. É importante a constante atualização tecnológica. A cada dia são 
lançados novos produtos e tecnologias integradas que permitem um maior 
 
 
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controle do processo. A decisão de automatizar um processo envolve grande 
responsabilidade e planejamento. Um critério a ser considerado é a definição da 
equipe de automação: 
1. Alocar profissionais e formar uma equipe de automação na indústria. Será 
necessário definir todo o projeto, equipamentos e qualificar os profissionais 
envolvidos. 
2. Contratar empresas de engenharia especializadas em integrar sistemas de 
automação. No mercado são conhecidas como “integradoras”. No geral, 
trabalham com diversos fornecedores de CLPs e sistemas supervisórios. 
FINALIZANDO 
O grande avanço tecnológico ocorrido nos últimos anos fomentou o mercado 
de automação. A cada dia são lançadas novas tecnologias e técnicas para otimizar 
os processos e recursos. Na aula apresentada, foi possível concluir que mesmo em 
diferentes tipos de processos produtivos, com diferentes estratégias de controle, a 
automação é aplicada. 
Cabe ao profissional de automação gerir a integração das tecnologias e 
prover dados de processo para as tomadas de decisões. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
BORGES, F.; DALCOL, P. Indústria de processo: comparações e 
caracterizações. Disponível em: <http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2002
_tr12_0657.pdf >. Acesso em: 21 jan. 2018. 
GOEKING, W. Da máquina a vapor aos softwares de automação. Disponível 
em: <https://www.osetoreletrico.com.br/xxxx/>. Acesso em: 21 jan. 2018. 
IVAN. Processos industriais. Disponível em: <http://slideplayer.com.br/slide/136
6260/>. Acesso em: 21 jan. 2018. 
PESSÔA, M. S. de P.; SPINOLA, M. de M. Introdução à automação para cursos 
de engenharia e gestão. 1. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 
SANTOS, M. M. D. Supervisão de sistemas – funcionalidades e aplicações. 1. ed. 
São Paulo, 2014. 
SILVA. E. B. Da. Metodologia para planejamento da convergência da 
Tecnologia da Informação (TI) & Tecnologia da Automação (TA) em processos 
industriais. USP, 2013.