Manufatura, Indústria 4 0

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Manutenção na Indústria 
4.0
Manufatura, Indústria 4.0 e 
veículos autônomos
Bloco 1
Aristóteles Ramon Dias Couto Moreno
Introdução
Indústria 4.0 – Transformação que permite que os dados sejam coletados e 
analisados ​​em várias máquinas.
• Processos mais rápidos, flexíveis e eficientes para produzir bens de 
melhor qualidade a preços reduzidos.
Robôs – Interagem uns com os outros e trabalham com segurança.
• Custam menos e terão uma gama mais ampla de recursos do que os 
usados ​​na fabricação hoje.
Manufatura inteligente
Manufatura inteligente:
• Uso mais intensivo e abrangente de tecnologias de informação em 
rede e sistemas ciberfísicos em todos os estágios da fabricação e 
entrega do produto.
• Sistema de produção que pode levar em conta o contexto e ajudar 
pessoas e máquinas na solução de seus problemas, graças à 
implementação em larga escala de tecnologias de informação e 
comunicação.
Especificações da manufatura inteligente
 Máquinas inteligentes, capazes de trocar informações com outros sistemas de 
produção e trabalhar com alto grau de autonomia, além de robôs avançados.
 Internet das coisas industrial. Dispositivos e tecnologias que fornecem conexão 
à internet para todas as máquinas em produção.
 Serviços em nuvem que fornecem acesso à rede conveniente e contínuo a um 
pool compartilhado de recursos de computação configuráveis.
 Plataformas de integração empresarial, cuja tarefa é receber dados dos 
equipamentos, analisá-los e agregá-los.
 Tecnologias de Big Data.
Materiais na Indústria 4.0 e impressão 3D e 4D
• A manufatura aditiva (AM), ou impressão 3D, é um conjunto de métodos tecnológicos 
para a produção de produtos e protótipos baseados na adição gradual de material a uma 
base na forma de uma plataforma plana.
Fonte: Devrimb/iStock.com.
Figura 1 – Impressora 3D
Materiais na Indústria 4.0 e Impressão 3D e 4D
Manufatura aditiva é o processo de unir materiais para criar objetos com 
base em dados de modelos 3D, geralmente em camadas, em oposição aos 
métodos subtrativos e de moldagem.
Os termos usados ​​em vários momentos incluem manufatura aditiva, 
processos aditivos, métodos aditivos, manufatura de camada aditiva, 
manufatura de camada e manufatura de forma livre.
Materiais na Indústria 4.0 e impressão 3D e 4D
 A impressão 3D é a fabricação de objetos por meio da aplicação de 
material com cabeça de impressão, bico ou outra tecnologia de 
impressão.
 As tecnologias aditivas, tornam possível fabricar uma peça ou produto 
diretamente de um modelo 3D de computador, que é virtualmente 
cortado em camadas finas; o arquivo com este modelo é transferido para 
o sistema AP, que realiza a formação camada por camada do produto 
final.
Materiais usados
 Cera.
 Pó de gesso.
 Poliestireno.
 Poliamidas em pó – com enchimento de vidro, com carbono e com metal.
 Fotopolímeros UV e líquidos fotocuráveis.
 Fotopolímeros líquidos com enchimento de cerâmica.
 Ligas metálicas – inoxidável, ferramenta, níquel, metais não ferrosos, cobalto-cromo, 
alumínio, titânio etc.
 Materiais poliméricos termoplásticos, materiais poliméricos termoendurecíveis, 
elastômeros, hidrogéis, polímeros funcionais, misturas de polímeros, materiais 
compostos.
Os benefícios dos materiais da Indústria 4.0 e a impressão 3D podem 
ser:
 A fabricação de peças de configuração complexa (por exemplo, contendo canais de 
resfriamento internos) que não podem ser fabricadas pelo método subtrativo.
 A capacidade de transferir rapidamente um modelo 3D de computador para qualquer lugar do 
mundo onde uma impressora adequada esteja instalada, 
 A proximidade do formato do produto resultante ao especificado, o que reduz 
significativamente os custos de material e desperdício de produção.
 Curta duração das etapas de desenvolvimento e rápido lançamento do produto na produção.
 Possibilidade de pronta produção de ferramental (ou sem necessidade).
 Imprimir desenhos de qualquer complexidade; a viabilização econômica da produção em 
pequena escala e o lançamento de produtos customizados.
Manufatura, Indústria 4.0 e 
veículos autônomos
Bloco 2
Aristóteles Ramon Dias Couto Moreno
Sensores para robótica
Os sensores são necessários para que os robôs possam receber informações 
sobre eles próprios e seu ambiente físico.
Existe um grande número deles: sensores de grandezas mecânicas (lineares, 
deslocamentos angulares, distância, aceleração, forças e momentos) a 
sistemas de visão, medidores de temperatura, corrente e voltagem, 
intensidade de luz, campos radioativos e magnéticos, sensores acústicos, 
detectores de água e analisadores de gás e outros.
Sensores para robótica
Por exemplo, a distância aos objetos circundantes pode ser medida usando 
sonares, telêmetros infravermelhos, câmeras ToF, radares ou lidars
(telêmetros a laser de varredura), ou seja, usando radiação de diferentes 
comprimentos de onda.
Em certo sentido, os robôs estão tentando copiar os sentidos dos humanos 
ou animais. Mas, muitas vezes, os robôs têm sistemas muito melhores
Sensores para robótica
• A principal tarefa dos sensores, neste caso, é determinar a própria posição do robô no 
espaço, por exemplo, com base em dados de odometria ou sistemas de posicionamento 
global, bem como sua localização em relação aos objetos circundantes.
Fonte: Nay/iStock.com.
Figura 2 – Garra robótica
Manufatura, Indústria 4.0 e 
veículos autônomos
Bloco 3
Aristóteles Ramon Dias Couto MOreno
Benefícios da direção autônoma 
 A direção autônoma tem benefícios potenciais para os motoristas 
individuais, bem como para a sociedade como um todo.
 A direção autônoma, representará uma revolução na maneira como 
entendemos a mobilidade pessoal e terá implicações imediatas e de 
longo alcance em várias áreas.
 As taxas de seguro estão caindo. Além de suas implicações para a 
segurança pública (direção semiautomática também reduzirá as taxas de 
seguro. À medida que a segurança melhora e os ferimentos e danos 
diminuem, as pessoas podem ver suas taxas de seguro cair 
significativamente.
Benefícios da direção autônoma 
Ao eliminar a necessidade de dirigir, a direção (semi) autônoma, adicionará 
cerca de uma hora de tempo disponível ao dia de cada motorista.
A direção autônoma deve se expandir além das indústrias automotivas e 
relacionadas à transformação.
Os recursos de carro conectado e de direção (semi) autônoma são baseados 
em um conjunto de tecnologias: celular, comunicações especializadas de 
curto alcance, sensores e inteligência/potência do veículo.
Benefícios da direção autônoma 
De sistemas modernos de entretenimento informativo pela internet a 
sistemas mais avançados de assistência ao motorista em médio prazo, até 
uma direção totalmente autônoma.
Os participantes tradicionais da indústria automobilística, juntamente com 
um número crescente de empresas que estão encontrando novas 
oportunidades na indústria automotiva, terão que esperar mudanças no pool 
de lucros, o que provavelmente levará à conectividade, uma vez que 
perturba cada vez mais a cadeia de valor.
Carro autônomo 
Figura 3 – Carro estacionando
Fonte: AndreyPopov/iStock.com
Alguns carros autônomos 
Figura 4 – Testes em carros autônomos
Fonte: JasonDoiy/iStock.com.
Teoria em Prática
Bloco 4
Aristóteles Ramon Dias Couto Moreno
Reflita sobre a seguinte situação
Tecnicamente falando, um carro autônomo é um veículo avançado equipado com 
um sistema de controle automático e capaz de dirigir sem motorista. Este é um 
excelente exemplo da revolução tecnológica que foi incorporada aos drones. Os 
engenheiros conseguiram eliminar a necessidade de uma pessoa dirigir e, assim, 
aproximar o futuro do nível de amanhã. Os veículos não tripulados modernos são 
embalados com tanta tecnologia que criam o efeito da presença e participação 
total de uma pessoa na tomada de decisões sobre velocidade, rota e ações em 
situações de emergência. Diante disso, quais são as tecnologias que conseguefazer 
o carro ficar autônomo?
Norte para a resolução...
• Sistemas de navegação integrados, permitem que você determine a localização 
do carro e a rota ideal para o destino. Isso leva em consideração informações 
sobre engarrafamentos (via internet), limites de velocidade em vários trechos da 
estrada, entre outros.
• Sensores altamente sensíveis são responsáveis ​​por reconhecer os veículos à 
frente. Os dados são enviados para o computador de bordo, e o drone reage, 
instantaneamente, a qualquer mudança no caminho (frenagem brusca do carro 
dianteiro, um pedestre que saltou na estrada etc.).
Norte para a resolução...
• O telêmetro óptico LIDAR é instalado no teto de um carro, e gira para digitalizar 
o espaço em um raio de até 100 metros. As informações recebidas são 
processadas e, juntamente com os dados do sistema de navegação, são 
transformadas em um mapa tridimensional, que serve para traçar a rota a seguir.
• Câmeras internas são montadas no para-brisa, e ajudam a identificar sinais 
coloridos de semáforos, objetos que estão se aproximando de uma distância 
potencialmente perigosa. Além disso, sua visão não é prejudicada no escuro.
• Todos esses sensores, câmeras, radares e sistemas de comunicação por satélite 
integrados ajudam os carros a se moverem de forma totalmente independente, 
de acordo com as normas de segurança no trânsito.
Dica do Professor
Bloco 5
Aristóteles Ramon Dias Couto Moreno
Dica do professor
Acesse ao vídeo a seguir e veja que os carros autônomos já 
começaram a operar em alguns países. Busque pelo título Carros 
autônomos começam a operar em Nova York.
Veja os principais sensores utilizados em robôs pesquisando em seu 
buscador de internet o título: Tipos e aplicações de sensores na 
robótica.
Referências
DE OLIVEIRA, Bruno Q. et al. Tipos e aplicações de sensores na robótica. Caderno 
de Graduação-Ciências Exatas e Tecnológicas-UNIT-ALAGOAS, Maceió, v. 4, n. 1, p. 
223, 2017. Disponível em: 
https://periodicos.set.edu.br/index.php/fitsexatas/article/download/4403/2253
Acesso em 01/10/2020.
TREVISAN, Beatriz. Carros autônomos começam a operar em Nova York. 
Olhar Digital, [s.d.], 8 de agosto de 2019. Disponível em: 
https://olhardigital.com.br/carros-e-tecnologia/video/carros-autonomos-
comecam-a-operar-em-nova-york/88956. Acesso em: 2 out. 2020.
https://periodicos.set.edu.br/index.php/fitsexatas/article/download/4403/2253
https://olhardigital.com.br/carros-e-tecnologia/video/carros-autonomos-comecam-a-operar-em-nova-york/88956
Bons estudos!
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	Materiais usados
	Os benefícios dos materiais da Indústria 4.0 e a impressão 3D podem ser:
	Manufatura, Indústria 4.0 e veículos autônomos
	Sensores para robótica
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	Benefícios da direção autônoma 
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	Teoria em Prática
	Reflita sobre a seguinte situação
	Norte para a resolução...
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	Dica do Professor
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