AP2 Gestão da Produção Industrial Automação Industrial Prof. Douglas

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Automação Industrial
Prof. Douglas Agostinho
Aula Prática 2
Organização da Aula
 Conteúdos
• Serão abordados os pontos 
principais das aulas teóricas 
3 e 4
Arranjo Físico – Leiaute
 Disposição de máquinas, 
equipamentos e de pessoas 
dentro da área fabril, a fim de 
atender com maior eficiência a 
uma demanda
 Dependendo dos tipos de 
produtos e da demanda de 
cada um, as empresas, muitas 
vezes, precisam contar com 
diferentes tipos de leiaute
 A seguir serão apresentados 
alguns tipos de leiaute e suas 
características:
• Arranjo físico por processo 
(funcional): os processos e 
máquinas do mesmo tipo são 
agrupados em áreas distintas, 
bem como as operações e as 
montagens similares
Características: flexibilidade; 
apresenta grandes distâncias 
de fluxo dentro da empresa e 
os operadores executam as 
operações com satisfação
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Aplicação: ex.: fábrica de 
móveis onde se concentram as 
máquinas de corte de chapas, 
área de lixamento, pintura, 
montagem etc.
Imagem disponível em: 
<www.revistainfra.com.br>
• Arranjo físico em linha 
(produto): nesse tipo de 
leiaute as 
máquinas/equipamentos são 
dispostas na sequência lógica 
das operações de produção
Características: alto 
investimento em 
equipamentos; alta 
produtividade; pouca 
variedade de produtos e 
os operadores sentem-se 
desmotivados
Aplicação: ex.: linha de 
montagem de automóveis, em 
que apresentam-se centenas de 
postos de trabalhos simultâneos
Imagem disponível em: 
<blogs.diariodonordeste.
com.br>
• Arranjo físico por posição 
fixa (funcional): o material 
e/ou produto a ser fabricado 
fica(m) fixo(s), e as máquinas, 
peças e operadores se 
deslocam, executando as 
operações necessárias
Características: produtos 
únicos; quantidade de 
produção muito pequena e, 
às vezes, unitária; não é 
tarefa repetitiva e a mão de 
obra deve ser especializada
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Aplicação: ex.: fabricação de 
navios, de estradas, pontes etc.
Imagem disponível em: 
<acervo.oglobo.globo.com>
• Arranjo físico celular:
aplicado a famílias de 
produtos, e as máquinas são 
ordenadas com a finalidade 
de fabricar o produto todo 
num só local, chamado de 
célula de produção
Características: conceito 
de família de produtos; 
flexível em relação ao 
tamanho dos lotes, redução 
do tempo de transporte; 
níveis de qualidade elevados
Aplicação: ex.: eletrodomésticos, 
pois a quantidade de postos de 
trabalho é, geralmente, pequena, 
podendo reunir famílias de 
produtos na mesma linha
Imagem disponível em: 
<www.usedmachines.com.br>
Componentes da Automação
 Acionamento – fornece o 
sistema de energia. Ex.: 
motores, pistões etc.
Imagem 
disponível em: 
<www.industria
hoje.com.br>
 Sensoriamento – realiza a 
métrica de desempenho do 
sistema. Ex.: termopares, 
encoders
Imagem disponível em: 
<www.sensorbras.com.br>
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 Controle – utiliza-se das 
informações dos sensores para 
regular o acionamento. Ex.: 
boia de nível
Imagem disponível em: 
<appsmediatama.net>
 Controlador ou elemento 
de decisão – compara 
valores medidos com valores 
preestabelecidos e decide. 
Ex.: termostatos
Imagem disponível em: 
<www.spmodelismo.com.br>
 Programas – contêm 
informações de processo e 
permitem controlar as 
interações entre os diversos 
componentes. Ex.: sistema de 
alerta para medição de peças
Tipos de Automação
 Automação fixa – é um 
sistema no qual a sequência do 
processamento das operações 
é definida pela configuração e 
pelas características do 
equipamento
• Características da automação 
fixa:
1. Alto investimento inicial
2. Altas taxas de produção
3. Relativamente inflexível
4. Indicação de monotonia e 
estresse aos operadores
 Automação programável –
quando existem produtos 
diversificados na linha e o 
equipamento é projetado para 
possibilitar mudança na 
sequência de operações
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• Características da automação 
programável:
1. Investimento alto em 
equipamentos
2. Baixa taxa de produção em 
relação à automação fixa
3. Flexibilidade
4. Maior satisfação do operador
 Automação flexível – é uma 
evolução da automação 
programável, pois deve 
atender a diversos produtos 
sem apresentar perda de 
tempo em regulagens distintas
• Características da automação 
flexível:
1. Alto custo dos equipamentos
2. Produção contínua e variada
3. Taxas médias de produção
4. Flexível entre versões de 
produtos
Razões para Automatizar
 Groover (1987, p. 61) elenca 
nove fatores para que se 
automatize uma operação:
• Alto custo da mão de obra 
Investir em máquinas que 
possam automatizar a 
operação
• Aumento da produtividade
Investir em equipamento que 
possa produzir mais que a 
produção manual
• Necessidade de trabalho para o 
setor de serviços
Investir em equipamento 
para substituir perda de mão 
de obra para área de serviços 
• Segurança no trabalho
Investir em equipamento para 
substituir trabalhos pesados e 
sacrificantes aos operadores
• Melhoria da qualidade do 
produto
Investir em equipamentos 
que garantam a precisão das 
medidas e constância
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• Alto custo da matéria-prima
Investir em equipamentos que 
garantam menor perda de MP 
em suas operações
• Redução do tempo de produção
Investir em máquinas que 
produzam em tempo menor 
do que as operações manuais 
(> produtividade)
• Redução dos estoques em 
processo
Investir em máquinas mais 
eficientes, as quais não 
produzam peças fora do 
especificado, evitando-se, 
portanto, excesso de produção 
para repor refugo
• Alto custo da não automação
A imagem da empresa é 
valorizada pela qualidade de 
seus produtos
Cabe a cada empresa 
determinar onde e o porquê 
automatizar
Com a experiência adquirida 
em longos anos em empresas 
de manufatura, os seguintes 
pontos devem ser 
automatizados:
 operações gargalos
 operações que geram alto 
índice de refugo
 operações que expõem 
riscos aos operadores
 operações de montagem 
que exigem ajustes finos
 operações que exigem mão 
de obra muito especializada 
Cuidados ao Automatizar
 Segundo Groover (1987, p. 11), 
alguns cuidados devem ser 
tomados em todo o processo de 
automação. São eles:
• Elaboração de um plano 
mestre de automação
• Avaliar os riscos de 
automatizar
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• Implementar um 
departamento de tecnologia
• Destinar um tempo adequado 
para a conclusão dos projetos 
de automação
• Não automatizar tudo de uma 
vez
• Treinar muito bem as pessoas 
que irão trabalhar
 Condições mais seguras no 
trabalho
 Melhoria da qualidade do 
produto, com geração de 
menos refugo
 Aumento da produtividade das 
empresas
Principais Benefícios 
da Automação
 Máquinas previamente 
programadas por computador e 
que executam ciclos de 
operação de forma repetida
Máquinas de Controle 
Numérico (CNC)
Imagem disponível em: 
<www.cncmaquinas.com.br>
 É um manipulador 
reprogramável e multifuncional 
para movimentar peças, 
ferramentas etc.
Robôs Industriais
Imagem disponível em: 
<tekmek.blogspot.com>
 São carrinhos controlados e 
programados por computador 
para movimentação de material
Veículos Guiados 
Automaticamente (VGA)
Imagem disponível em: 
<www.youtube.com>
 São máquinas e/ou 
equipamentos (robôs) que 
realizam operações de inspeção
Imagem disponível em: 
<www.borear.com.br>
Inspeções Automatizadas
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Sistemas Automatizados 
de Produção
 Linhas automatizadas de fluxo
• Incluem diversas máquinas 
automatizadas unidas umas 
às outras (alimentação, 
operação, medição etc.) sem 
interferência do homem. Ex.: 
linha transfer
Imagem disponível em: 
<www.directindustry.es>
 Linha automatizada de 
montagem• É um sistema de máquinas 
ligadas entre si por meio de 
equipamentos de manipulação 
de materiais (robôs)
Imagem disponível em: 
<carros.ig.com.br>
 Linhas automatizadas de 
armazenamento e recuperação
• São sistemas que pegam 
materiais em esteira, levam 
até determinado ponto no 
armazém, e quando o 
material é solicitado esse 
equipamento busca o mesmo 
no local correto
Imagem disponível em: 
<https://www.google.com.
br/search?q=sistema+saca
da&es_sm=122&biw=1366
&bih=667&source=lnms&tb
m=isch&sa=X&ei=-
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d=0CAYQ_AUoAQ#tbm=isc
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tomatizados&imgdii=_&img
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para-caixas-
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.com.br%252Farmazens-
automaticos-para-
caixas%252Ftranselevador
%3B1303%3B1000>
 Sistemas flexíveis de 
manufatura
• É um mix entre o sistema de 
linha automatizada e o 
sistema automatizado de 
montagem
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Redes Industriais
 É o que se encontra hoje nas 
empresas. Todo o processo 
produtivo está devidamente 
ligado em rede e pode ser 
acompanhado passo a passo 
pelo gestor
 A arquitetura de controle de 
processos evoluiu a partir de 
1962, com o Direct Digital 
Control (CDC), passou pelo 
Controlador Lógico Programável 
(CLP), seguido pelo Sistema de 
Controle Distribuído (SCD), o 
qual deu origem ao Sistema de 
Controle Fieldbus (SCF)
 Para atingirmos os objetivos da 
automação devemos conhecer as 
tecnologias aplicadas em sua 
configuração, tais como:
• Instrumentação Inteligente: 
microprocessadores que 
condicionam o sinal no lugar do 
operador e apresentam 
informações de modo amigável
• Computador no processo: 
utilizado para coleta de dados 
em tempo real (digital ou 
analógica), armazenando esses 
dados para análise posterior
• Instrumentação virtual: é 
uma camada de softwares
inserida em um computador 
para que o usuário possa 
interagir com o computador 
(aplicativo)
• CLP: é um sistema 
programável, com grande 
capacidade de coleta de dados 
e de condicionamento de dados
Imagem disponível em: 
<www.digel.com.br>
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• Sistema de Controle 
Distribuído (SCD): é
utilizado para substituir 
painéis de controle 
convencionais, centralizando 
tarefas e distribuindo 
funções
Imagem disponível em: 
<www.instrumentacionycontrol.net%252Fcursos-
libres%252Fautomatizacion%252Fcurso-redes-
industriales%252Fitem%252F287-
introducci%2525C3%2525B3n-a-los-sistemas-de-control-
distribuido-dcs.html%3B325%3B299>
 Sistema SCADA: desenvolvido 
para obtenção de dados 
meteorológicos e, hoje, 
aplicado nas indústrias que têm 
processos geograficamente 
distribuídos. Integram sua 
estrutura:
• Centro de Operações
• Unidade Mestre (UM)
• Unidade Remota (UR)
• Interface Homem/Máquina 
(IHM)
Sistema SCADA
Imagem disponível em: 
<https://www.google.com.br/search?q=sistema
+sacada&es_sm=122&biw=1366&bih=667&sour
ce=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=-
jjjVIzhI8qqgwTBloKAAw&ved=0CAYQ_AUoAQ#tb
m=isch&q=sistema+scada+pdf>
Sistemas de Automação 
de Informações
 Existem diversas tecnologias 
de automação que nos 
auxiliam no processo 
produtivo. Veja algumas delas 
e suas características:
• Redes Locais (LAN): redes 
locais que operam em 
distância limitada, (...)
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(...) normalmente dentro da 
operação. Permitem que se tenha 
acesso à grande quantidade de 
informações da operação
• World Wide Web (www –
internet): rede mundial de 
computadores, a qual possibilita 
a execução de diversas 
operações, porém, não oferece 
segurança
• Extranet: fundamentada pela 
www, conecta organizações 
para a troca de operações e a 
realização de negócios. É mais 
segura que a Internet
• Sistemas de Informação 
Gerencial (SIG): são sistemas 
que mudam a forma como a 
informação é apresentada e 
que fornecem informações (...)
(...) estruturadas baseadas em 
dados registrados, além de gerar 
um retorno rápido e de qualidade 
de pesquisa, facilitando assim a 
tomada de decisão
• Sistemas especialistas: utilizam 
recursos computacionais para 
fornecer informações por área 
específica. Ex.: compras, logística 
etc.
• Código de barras: esse sistema 
rastreia e controla os itens que 
por ele passam. Ex.: 
supermercado (mostra o preço, 
registra, e até pode dar baixa no 
estoque)
• Etiqueta eletrônica: similar ao 
sistema código de barras, e pode 
ser lido por radiofrequência (sem 
contato com o produto)