CIM Manufatura integrada por computador

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
ESCOLA DE MINAS 
COLEGIADO DO CURSO DE ENGENHARIA DE 
CONTROLE E AUTOMAÇÃO - CECAU 
 
 
 
 
 
 
 
TIAGO LUCAS PEREIRA VIEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIM – MANUFATURA INTEGRADA POR COMPUTADOR 
 
 
 
 
 
 
MONOGRAFIA DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE CONTROLE E 
AUTOMAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ouro Preto, 2013 
 
TIAGO LUCAS PEREIRA VIEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIM – MANUFATURA INTEGRADA POR 
COMPUTADOR 
 
 
 
Monografia apresentada ao Curso de 
Engenharia de Controle e Automação 
da Universidade Federal de Ouro Preto 
como parte dos requisitos para a 
obtenção do Grau de Engenheiro de 
Controle e Automação. 
 
Orientador: Profª Drª Karla Boaventura 
Pimenta Palmieri 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ouro Preto 
Escola de Minas – UFOP 
Setembro/2013 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte de catalogação: bibem@sisbin.ufop.br 
 
V658c Vieira, Tiago Lucas Pereira. 
 CIM – manufatura integrada por computador. [manuscrito] / Tiago 
 Lucas Pereira Viera. – 2013. 
 44f. : il., color. 
 
 Orientador: Prof. Dr. Karla Boaventura Pimenta Palmieri. 
 
. Monografia (Graduação) – Universidade Federal de Ouro 
 Preto. Escola de Minas. Colegiado do Curso de Engenharia de Controle 
 e Automação. 
 Área de concentração: Engenharia de Controle e Automação. 
 
 1.Automação industrial. 2. Banco de dados. 3. Produtos 
 industrializados. 4. Sistemas integrados. I. Universidade Federal de 
 Ouro Preto. II. Título. 
 CDU: 681.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Aos meus pais pela dedicação e confiança ao longo desses anos. Meus heróis! 
 
A toda minha família que me apoiou nos momentos mais difíceis. 
 
A Universidade Federal de Ouro Preto pelo ensino público de qualidade. 
 
A professora Karla Boaventura Pimenta Palmieri e aos mestres da Escola de Minas de 
Ouro Preto pelos ensinamentos. 
 
A república Federal Vira Saia pela formação pessoal e irmandade conquistada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“O sábio não é o homem que fornece as verdadeiras respostas, é o que formula as 
verdadeiras perguntas.” 
Claude Lévi-Strauss 
 
 
RESUMO 
 
A evolução da produção tem se apoiado em novas tecnologias, na automação e nos 
sistemas de informação. Aliando-se essas ferramentas, elas podem ajudar no 
desenvolvimento de novos produtos, no aumento da qualidade e produtividade, na 
diminuição dos custos e nos prazos de entrega, resultando em um melhor desempenho 
operacional das organizações. Esse é objetivo do CIM (Computer Integrated 
Manufacturing), integrar, por meio de ferramentas computacionais, todos os setores 
industriais. Devido à evolução dos sistemas de automação, tornou-se possível conectar 
todas as linhas de produção por meio de controladores lógicos digitais, sistemas de 
aquisição de dados e redes industriais. Neste trabalho são conceituados todos os sub-
sistemas que compõe a Manufatura Integrada por Computador, de forma que sejam 
analisados todos os benefícios e empecilhos de implantação. Considerado como uma 
filosofia de gerenciamento, a aplicação do CIM é gradual, buscando reduzir os custos 
operacionais de uma planta e permitindo um melhor desempenho dos padrões 
produtivos. 
 
Palavras-chave: CAx, CIM, banco de dados, gerenciamento de ativos, sistemas 
flexíveis de manufatura. 
 
 
 
ABSTRACT 
 
The evolution of production has been supported by new technologies, automation and 
information systems. Combining these tools, they can help in the developing of new 
products, increasing quality and productivity, reducing costs and deadline, resulting in a 
better organization’s operational performance. This is the goal of CIM (Computer 
Integrated Manufacturing), to integrate, through computational tools, all industrial 
sectors. Due the evolution of automation systems, it became possible to connect all 
production lines using digital logic controllers, data acquisition systems and industrial 
networks. In this article all the sub-systems that define the Computer Integrated 
Manufacturing are conceptualized, in order to analyze all the benefits and drawbacks of 
its implementation. Considered as a management philosophy, the deployment of CIM is 
gradual, seeking the reduction of the plant’s operational costs and allowing a better 
productive performance. 
 
Key Words: CAx, CIM, database, asset management, flexible manufacturing systems. 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS 
 
AGV Automated Guided Vehicle 
CAD Computer-Aided Design 
CAE Computer-Aided Engineering 
CAL Computer-Aided Logistics 
CAM Computer-Aided Manufacturing 
CAPP Computer-Aided Process Planning 
CAQ Computer Aided Quality 
CASA Automation Systems Association 
CAx Computer-Aided “anything” 
CEP Controle Estatístico de Processo 
CIM Computer Integrated Manufacturing 
CLP Controlador Lógico Programável 
CNC Computerized Numerical Control 
DAS Data Acquisition System 
DCS Distributed Control System 
DNC Distributed Numerical Control 
ERP Enterprise Resources Planning 
FMC Flexible Manufacturing Cell 
FMS Flexible Manufacturing System 
ICAM Integrated Computer Aided Manufacturing 
JIT Just-In-Time 
MEF Método dos Elementos Finitos 
MRP Material Requirement Planning 
MRPII Manufacturing Resources Planning 
PCP Planejamento e Controle de Produção 
RH Recursos Humanos 
SME Society of Manufacturing Engineers 
TG Tecnologia de Grupo 
WAN Wide area network 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1.1: Modelo do Sistema CIM ...................................................................................... 2 
 
Figura 2. 1: Modelo Organizacional proposto por Eugene Merchant. ..................................... 9 
Figura 2. 2: Modelo Organizacional ICAM .......................................................................... 10 
Figura 2. 3: Modelo Organizacional CASA-SME. ................................................................ 11 
Figura 2. 4: O Modelo em Y proposto pelo Prof. A. W. Scheer ............................................ 12 
 
Figura 3. 1: Visualização da deformação do casco de um navio obtida por elementos 
finitos no CAE ..................................................................................................................... 16 
Figura 3. 2: Exemplo de analise de tensão em uma peça por sistema CAE. ........................... 17 
Figura 3. 3: Modelo tridimensional realizado por ferramenta CAD. ...................................... 19 
Figura 3. 4: Modelo tridimensional realizado por ferramenta CAD. ...................................... 19 
Figura 3. 5: Melhorias acumuladas pela adoção da Tecnologia de Grupo. ............................23 
Figura 3. 6: Modelos típicos de Sistema de Transporte. ........................................................ 26 
Figura 3. 7: Hierarquia do CIM e suas tecnologias correntes. ............................................... 27 
Figura 3.8: Representação típica da estrutura de redes de computador usadas na 
indústria ............................................................................................................................... 33 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 1 
1.1. Objetivo ................................................................................................................. 2 
1.2. Justificativa ............................................................................................................ 3 
1.3. Metodologia ........................................................................................................... 3 
1.4. Estrutura do trabalho .............................................................................................. 4 
2. MANUFATURA INTEGRADA POR COMPUTADOR....................................... 5 
2.1. Histórico ................................................................................................................ 5 
2.2. Evolução do CIM ................................................................................................... 6 
2.2.1. Eugene Merchant – International Institute for Production Engineering (1975) ..... 8 
2.2.2. The U.S. Air Force’s Integrated Computer Aided Manufacturing - ICAM 
(1976) ......................................................................................................................... 9 
2.2.3. CASA-SME ...................................................................................................... 10 
2.2.4. Modelo Y de Scheer (1991) ............................................................................... 12 
3. ELEMENTOS QUE COMPÕE O CIM ............................................................... 15 
3.1. Ferramentas computacionais ................................................................................ 15 
3.1.1. Engenharia Auxiliada por Computador - (Computer Aided Engineering) - 
CAE ............................................................................................................................ 15 
3.1.2. Projeto Auxiliado por Computador - (Computer Aided Design) - CAD ............. 17 
3.1.3. Planejamento do Processo Auxiliado por Computador - (Computer Aided Process 
Planning) - CAPP........................................................................................................ 19 
3.1.4. Manufatura Auxiliada por Computador - (Computer Aided Manufacturing) - 
CAM........................................................................................................................... 21 
3.1.5. Qualidade Auxiliada por Computador - (Computer Aided Quality) - CAQ ........ 22 
3.1.6. Tecnologia de Grupo - TG ................................................................................. 22 
3.2. Transporte como elemento de integração .............................................................. 24 
3.3. Gestão hierarquizada ............................................................................................ 27 
3.4. Comunicação ....................................................................................................... 32 
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 35 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 37 
 
1 
 
 
1 - INTRODUÇÃO 
 
A necessidade de inovação se tornou essencial no mercado, hoje, cada vez mais 
competitivo. A busca constante pelo aumento de produtividade e qualidade dos 
produtos reduzindo seu custo de produção é um fator presente em todas as empresas. 
Buscando elevar o nível de eficiência na produção, surgiu o conceito de Manufatura 
Integrada por Computador – CIM (Computer Integrated Manufacturing). 
 
Considerada como uma filosofia de gerenciamento o CIM tem como objetivo a 
integração e otimização de todos os setores de produção através de sistemas de 
informação, computação, controle de produção e automação. 
 
Segundo Vieira (1996), o CIM pode ser definido como a integração de todas as 
atividades envolvidas na manufatura, tais como compras, vendas, projetos, 
planejamento, administração, finanças, marketing e produção. Essa integração ocorre 
por meio de uma rede de comunicação e de um software de gerenciamento com o 
objetivo de melhorar a eficiência organizacional, pessoal e produtiva. A Manufatura 
Integrada por Computador é responsável pela administração da execução, supervisão e 
controle das atividades nos diversos setores da empresa, possibilitando o 
interfaceamento desses setores de maneira que eles possam estar perfeitamente 
integrados. 
 
Neste trabalho procura-se introduzir, ordenar e resumir os diversos conceitos associados 
à manufatura atual, pela forma que é empregada do chão de fábrica até o nível 
gerencial. Essa integração se torna possível através de diversas ferramentas 
computacionais que são utilizadas em conjunto por meio de uma constante troca de 
informação. 
 
Uma peça fundamental para a implantação e sucesso do sistema CIM é o banco de 
dados. Um recurso que possibilita uma tomada de decisões mais rápida. Uma vez que, 
uma mudança no processo já seja conhecida, caso essa seja solicitada novamente, todas 
as informações necessárias estão à disposição dos operadores para as devidas atitudes à 
2 
 
serem tomadas. Isso possibilita uma maior flexibilidade no processo produção, que é 
outro benefício proporcionado pela implantação da Manufatura Integrada por 
Computador. 
 
A arquitetura CIM é complexa. Sua implantação nas empresas só é possível após todo 
um planejamento de produção. É necessário todo um estudo prévio antes de adotar essas 
ferramentas. Esse texto busca esclarecer as medidas tecnológicas do sistema. 
 
A figura 1 representa esquematicamente o conceito da Manufatura Integrada por 
Computador. 
 
 
Figura 1.1: Modelo do sistema CIM, 
Fonte: VIEIRA, 1996. 
 
1.1 – OBJETIVO 
 
Estudar a arquitetura típica dos sistemas CIM e como sua aplicação em ambiente 
industrial pode beneficiar uma linha de produção. 
 
Explorar as ferramentas computacionais utilizadas em diferentes níveis organizacionais 
de uma empresa e analisar suas prioridades de implantação. 
 
Analisar os conceitos e aplicações de todos os elementos que copões a Manufatura 
Integrada por Computador detalhando seus benefícios e dificuldades de implantação. 
 
3 
 
1.2 JUSTIFICATIVA 
 
A competitividade do mercado exige uma evolução do setor produtivo. As exigências 
crescentes dos clientes, o aumento do nível de desempenhos dos concorrentes e as 
frequentes novidades impostas pela tecnologia criam a necessidade de atualização e 
agilidade nos processos de produção. 
 
A busca pelo aumento de produtividade com menores gastos em menor tempo são os 
princípios para o sucesso da produção. O CIM faz uso das ferramentas necessárias para 
que isso ocorra. Demonstrar que a automação não é só mais um sistema de operação 
como também parte integrante do nível gestão industrial. 
 
 
1.3– METODOLOGIA 
 
Para o desenvolvimento do trabalho será pesquisadas as mais importantes e comumente 
encontradas ferramentas computacionais e subsistemas que compõe o CIM nos 
processos produtivos. 
 
Foi utilizada a pesquisa bibliográfica como metodologia baseada em material composto 
porlivros, artigos, dissertações, revistas e pesquisas eletrônicas (disponibilizado pela 
Internet). 
 
4 
 
1.4 – ESTRUTURA DO TRABALHO 
 
No capítulo 1 é feita uma introdução sobre o assunto abordado durante o trabalho, assim 
como o objetivo, a metodologia adotada e a justificativa para tal estudo. 
 
No capítulo 2 tem-se um breve histórico da manufatura e sistemas de produção. A 
evolução do CIM é tratada de forma cronológica, de acordo com os avanços 
tecnológicos a filosofia da Manufatura Integrada por Computador se tornava mais 
acessível. 
 
No capítulo 3 faz-se uma abordagem aprofundada sobre o sistema CIM e os elementos 
que o compõe. São definidas e detalhadas as ferramentas computacionais que fazem 
parte dessa arquitetura. Serão abordados também os recursos que possibilitam a 
integração de todo o sistema de produção. 
 
No capítulo 4 são mostradas as considerações finais a respeito do trabalho e 
posteriormente as referências bibliográficas. 
 
 
 
 
5 
 
2 – MANUFATURA INTEGRADA POR COMPUTADOR 
 
2.1 – HISTÓRICO 
 
A transição da era da agricultura para a era industrial foi acompanhada de profundas 
transformações no mundo comercial. No início do século XX o pensamento científico 
expandiu por todos os processos produtivos. Tornou-se necessário criar um plano de 
produção. A necessidade de se organizar foi o fator que revolucionou o mundo 
industrial. Surgiram inúmeras estratégicas de produção, algumas foram seguidas e 
outras melhoradas. 
 
A ideia de produção em massa revolucionou o pensamento na forma de produção. De 
acordo com Martins (1993), a era da produção em massa pode ser divida em três fases: 
a primeira se dá com o surgimento da indústria têxtil britânica por meio da mecanização 
dos teares; a segunda fase reflete o surgimento da administração científica difundida por 
Taylor e sua aplicação por Henry Ford na criação das linhas de montagem. Por fim, a 
consolidação por meio da criação das grandes corporações, com Alfred Sloan na 
General Motors, criando divisões descentralizadas e gerenciadas por índices de controle 
emitidos por meio de relatórios. 
 
Esse novo modelo de produção, em largas escalas, trouxe outras necessidades e 
descobertas para o mundo industrial. Veio a necessidade de investir em tecnologia, 
mudar a linha de produção, antigamente manual, restrita, para uma produção 
mecanizada, mais dinâmica e com maiores potenciais. 
 
A produção em grandes escalas derivou em uma série de decisões organizacionais, tais 
como maior especialização das linhas e das atividades de suporte, estoques e qualidade. 
E que, na verdade, a introdução de tais aperfeiçoamentos não estaria necessariamente 
ligada a plantas maiores. 
A ampliação de uma linha produção requer um gasto inicial muito alto. A busca pela 
redução de custos e implantação da qualidade durante a produção gerou a idéia de 
fábricas automatizadas. 
6 
 
 
Tornou-se necessário utilizar toda tecnologia disponível para permanecer no mercado 
competitivo. Criaram o CIM (Computer Integrated Manufacturing). O seu objetivo; 
Padronizar a forma de produção, aumentar o fluxo de trocas de informação entre os 
setores, aumentar a qualidade, controlar estoque, ou seja, integrar todos os níveis 
operacionais da empresa e mantê-los conectados durante toda produção. 
 
2.2 – EVOLUÇÃO DO CIM 
 
O CIM pode ser descrito como sendo uma filosofia gerencial. Segundo Agostinho 
(2007), é um agrupamento de todas as técnicas, os hardwares, os componentes, as 
estruturas de dados, a programação, equipamentos, e se estende até o nível gerencial 
com o objetivo de integrar toda uma linha de produção. A Manufatura Integrada por 
computador, na maior parte das empresas, continua sendo mais um conceito do que uma 
técnica comprovada. Hoje, ainda limitados pelo nível tecnológico, se torna quase 
impossível manter uma integração completa de toda uma linha de produção. Existem 
inúmeras variáveis que precisam de tempo para ser calculadas, tratadas e respondidas. 
 
Cabe lembrar que para criar um sistema de produção integrado muitas teorias de 
planejamento e controle de produção são levadas em considerações. O estudo de 
produtividade e competitividade é muito mais complexo e essencial para inicio de 
qualquer tipo de atividade industrial. As estratégias de manufatura têm que, 
forçosamente levar estes aspectos em consideração. 
 
No inicio da industrialização, nas décadas de 30 e 40, o nível de organização era 
relativamente simples. As empresas estavam iniciando o processo de formação de 
grandes corporações, após a sedimentação dos conceitos gerenciais de Taylor, Fayol, 
Ford entre outros (PALMIERI, 2006). 
 
A passagem da informação era feita na forma escrita, de departamento a departamento. 
Os cargos (Jobs) foram amplamente difundidos, e os recursos de especialização 
7 
 
cresceram, de forma a suportar através de sistemas essencialmente burocráticos a 
organização necessária. 
 
Esta época foi caracterizada pela produção em massa, grandes organizações, uso de mão 
de obra intensiva, operações repetidas e contínuas. Até o fim da década de 50 todas as 
atividades do sistema de manufatura eram feitas essencialmente com algum dispositivo 
ou aparelho de origem mecânica, máquinas operatrizes, esteiras rolantes, limitadores de 
curso, pastas, pranchetas, réguas, esquadros, calculadoras mecânicas, tabelas, dentre 
outros equipamentos desprovidos de tecnologia digital. 
 
Durante os anos 60, 70 e 80, com o aparecimento dos computadores de grande porte, 
caracterizou-se a época do processamento de dados, o foco, nesse caso, era automatizar 
o fluxo de informações (dados) transformado ou arquivado manualmente. 
 
Cada departamento da organização necessitava de um computador (ou terminais) para 
suportar suas atividades; finanças com contabilidade, controladoria, chão de fábrica com 
controle de inventários, programação da produção, engenharia com apoio 
computacional para projeto e desenho. Essas funções deveriam ser transplantadas para 
um conjunto hardware-software, sempre, porém com os softwares escritos 
manualmente. Naturalmente, esta automação de atividades, espalhadas em 
departamentos diferentes, de maneira aleatória, procurava a automação aleatória das 
atividades e sub-atividades do Sistema de Manufatura. 
 
De acordo com as tendências alguns pesquisadores já anteviam o que geralmente 
designam como “Manufatura Integrada por Computador”. Porém, devido às limitações 
tecnológicas da época foram inúmeros os problemas que surgiram antes de atingir o 
CIM atual. 
 
Foram automatizadas via computador operações tal como eram feitas manualmente; ou 
seja, havia-se automatizado as contradições, confusões e inconsistências das atividades 
existentes. Nas áreas de chão-de-fábrica, muitos aplicativos de Planejamento de 
Controle de Produção (PCP) não tinham desempenho adequado devido à falta de 
8 
 
ligação com atividades e dados importantes. Dentre esses problemas deve-se lembrar da 
falta de flexibilidade dos computadores (hardwares) e dos programas (softwares). 
 
Diante dos problemas apontados, iniciou-se na década de 70 a apresentação de modelos 
funcionais que pudessem representar as principais atividades de manufatura, com suas 
respectivas integrações, utilizando-se a tecnologia da informação como recursos de 
automação. 
 
Várias definições sobre Manufatura Integrada por Computador foram apresentadas. 
 
 
2.2.1 – EUGENE MERCHANT – INTERNATIONAL INSTITUTE FOR PRODUCTION 
ENGINEERING (1975) 
 
Durante a década de 70 e 80, foi o principal cientista no setor de Pesquisa de 
Manufatura,Merchant começou a estudar a forma de trazer o poder dos computadores 
para suportarem os problemas de fabricação. Analisando uma linha de produção ele 
percebeu que os produtos gastavam muito mais tempo esperando ou sendo 
transportados do que realmente passando por algum processo de usinagem. Ele 
visualizou o Sistema de Manufatura Integrada por Computador muito antes que os 
outros acreditassem que esse poder poderia ser prático (GROOVER, 2001). 
 
Baseou-se na ideia de sistemas computacionais na automação de Sistema de Manufatura 
completo. Um sistema que se inicia com o modelamento geométrico e projeto de 
produto, e envolve todos os estágios da atividade industrial. A figura 2.1 ilustra a 
divisão e as ligações entre as atividades proposta por Eugene Merchant. Esse modelo 
possibilita uma avalição mais específica de cada processo. Pode-se apontar os erros 
específicos em cada etapa e corrigi-los conforme a demanda, levando-se em 
consideração os custos e as capacidades disponíveis. 
 
 
 
9 
 
 
 
Figura 2.1: Modelo Organizacional proposto por Eugene Merchant 
Fonte: PALMIERI, 2006. 
 
 
 
 
2.2.2 –THE U.S. AIR FORCE’S INTEGRATED COMPUTER AIDED MANUFACTURING – 
ICAM (1976) 
 
O programa ICAM foi visionário em mostrar que uma nova abordagem seria necessária 
para alcançar a integração em empresas de manufatura. Mudou o foco da produção de 
uma série de operações sequenciais para processamentos paralelos. Nesta nova 
concepção, observa-se a integração da arquitetura do chão-de-fábrica, por base de 
dados, que deve centralizar todo o esforço de integração. Os dados deveriam ser comuns 
e partilhados entre as diversas funções e atividades, como pode ser observado na figura 
2.2 (PALMIERI, 2006). 
 
10 
 
 
Figura 2. 2: Modelo organizacional ICAM 
Fonte: PALMIERI, 2006. 
 
2.2.3 – CASA-SME 
 
O modelo proposto pela Automation Systems Association (CASA), da Society of 
Manufacturing Engineers (SME); CASA-SME; evoluiu na visão de automação da 
Engenharia e Chão-de-Fábrica, incluindo atividades de toda a organização. Esse modelo 
inclui não somente as atividades citadas, mas também outras atividades como: 
marketing, suprimentos, finanças, planejamento estratégico, gerenciamento de RH e 
gerência geral (REHG, 1994). 
 
A estrutura base é dividida em 5 setores: 
 
 Gerenciamento Geral do Negócio: Marketing, finanças, gerenciamento de RH, 
planejamento estratégico; 
 Planejamento e Controle de Manufatura: Chão-de-fábrica, suprimento de 
matérias, programação, planejamento de qualidade e facilidades; 
 Definição de Processos e Produtos: Projeto do produto, simulação e análise, 
documentação; 
 Automação da Fábrica: Manuseio de matérias, montagem, inspeção e testes, 
processamento de materiais; 
11 
 
 Gerenciamento de Informações e Dados: Base de dados comuns, trânsito de 
informações, ferramenta de informação. 
 
 
Figura 2. 3: Modelo Organizacional CASA-SME, 
Fonte: PALMIERI, 2006. 
 
Essa departamentalização, ilustrada pela figura 2.3, mudou o pensamento científico da 
produção. Eram vários setores buscando trabalhar em conjunto com alto fluxo de 
informação. A ideia da filosofia CIM estava implantada. 
12 
 
2.2.4 – MODELO Y DE SCHEER - 1991 
 
O Modelo em Y proposto pelo Prof. A. W. Scheer, da Universidade de Saarbrucken, na 
Alemanha, descreve o conceito moderno do CIM. Um conceito funcional, onde a 
integração global da manufatura precisa ser entendida como um objetivo. 
 
 
Figura 2. 4: O Modelo em Y proposto pelo Prof. A. W. Scheer, 
Fonte: SCHEER, 1993. 
 
 
13 
 
O modelo Y representa a integração de todos os sistemas de produção, de forma que, do 
lado esquerdo estão as atividades de planejamento e controle de produção e do lado 
direito as atividades técnicas do processo. Os dois segmentos superiores apresentam o 
nível de planejamento e a parte inferior as atividades de implementação dos programas. 
O topo é representado pela parte gerencial e de finanças, responsável pelas tomada de 
decisões e recursos. O centro do modelo Y se resume na arquitetura CIM, composta por 
um banco de dados integrando todos os sistemas produção através de um sistema único 
de informação. 
 
As atividades componentes do sistema obedecem a uma sequência e a uma articulação 
interna que Pereira e Erdmann (1995) assim apresentam: 
 
 O sistema de produção inicia pela elaboração do projeto (especificação de 
materiais, dimensões, análises, etc.) mediante o auxílio de sistemas CAE e CAD; 
 
 Geração de lista de materiais e respectivos custos; 
 
 A partir do projeto do produto e de forma interativa com esse, passa-se à 
definição do processo (operações necessárias, sequências possíveis, máquinas 
necessárias) através do CAPP, gerando os roteiros de produção; 
 
 O CAM, com as informações armazenadas no banco de dados pelo projeto do 
produto e do processo, gera os programas para as máquinas CNC/Robôs para 
serem utilizados no momento oportuno; 
 
 O PCP, com o produto já projetado, recebe os pedidos, fixa o preço com base no 
banco de dados e estima o prazo de entrega (mediante consulta ao módulo de 
capacidade); 
 
 Gera-se um plano de fabricação (tipos de produto, respectivas quantidades e 
prazos), considerando os estoques existentes; 
 
 Emissão de ordens de fabricação, montagem e compras e respectiva inserção no 
módulo de planejamento de capacidade; 
 
 Ajuste de capacidade e sequenciamento para determinação da data de entrega do 
produto; 
 
 Envio da programação à produção para processamento, segundo o estabelecido 
anteriormente, com a utilização do CAM e suas diversas possibilidades; 
 
 Execução dos controles mediante coleta de dados da produção e realimentação 
das etapas anteriores. 
 
14 
 
 
Todas as atividades seguem uma linha lógica de ligações. Essa integração das atividades 
será compreendida mais claramente no próximo capitulo, uma vez que será abordado 
um conceito mais aprofundado dos subsistemas da Manufatura Integrada por 
Computador. 
15 
 
3 – ELEMENTOS QUE COMPÕE O CIM 
 
3.1 – FERRAMENTAS COMPUTACIONAIS 
 
3.1.1 – ENGENHARIA AUXILIADA POR COMPUTADOR - (COMPUTER AIDED 
ENGINEERING) - CAE 
 
Uma vez definido o produto que será produzido torna-se necessário um estudo mais 
detalhado do material que está em questão. 
 
Engenharia Auxiliada por Computador – CAE é baseada na construção e teste de 
protótipos virtuais através de alguns softwares, onde é possível a simulação de 
resistência dos materiais por meio da variação de temperatura e força, minimizando os 
custos e o tempo de projeto, ao passo que se aprimora a qualidade do produto 
(PEREIRA ; ERDMANN, 1998). 
 
Esse estudo prévio é de suma importância para o projeto do produto que será produzido. 
São depois dos testes de resistências e durabilidade que se pode definir os parâmetros 
do produto final. O tamanho da peça, as propriedades específicas do material e sua 
geometria são simuladas em situações reais de uso. Após os teste computacionais é 
possível ver o comportamento da peça e definir se precisa ou não modificar alguma 
variável ou propriedade do material. 
 
De acordo com Costa (1995), o CAE auxilia na determinação de especificações 
tecnológicas do produto, tais como sua resistividade, dimensões e análise de tensões, 
proporcionando um considerável ganho de tempo no desenvolvimento dos produtos e 
levando à vantagem competitiva decorrente do lançamento de produtos mais 
rapidamente. 
 
O CAE é um importante apoio ao CAD, uma ferramenta muito útil que será a próxima 
ferramenta estudada nesse trabalho,pois evita sobrecargas com protótipos e testes, que 
passam a ser simulados computacionalmente. Esses dois sistemas trabalham em 
16 
 
conjunto. É necessário que haja troca de informações constantes entre os profissionais 
que desenvolvem e projetam o produto. Geralmente, a construção do modelo no CAE é 
feita através do modelo construído no CAD. É por isso que vários softwares CAE 
possuem agregados um CAD mais simplificado para evitar transferências de um 
software para outro. Afora esse aspecto, o CAE não influencia diretamente no contexto 
da manufatura. 
 
Entre os tipos de CAE existe o mais comumente utilizado é CAE baseado nos Métodos 
de Elementos Finitos (MEF) que permite simular diversos fenômenos físicos em 
engenharia tais como deformação de estruturas mecânicas sujeitas a um determinado 
carregamento, distribuição de temperaturas em um motor, campo acústico gerado no 
interior de um ambiente, escoamento de ar ao redor das asas de um avião, etc. (SILVA, 
2001). 
 
As figuras 3.1 e 3.2 são exemplos de projetos utilizados pelas ferramentas CAE para 
simular situações em que os materiais estariam submetidos às atividades cotidianas. 
Podem ser simuladas também situações extremas para definir pontos máximos de 
resistência, deformação do material, entre outras propriedades do produto em teste. 
 
 
 
 
Figura 3.1: Visualização da deformação do casco de um navio obtida por elementos finitos no 
CAE 
Fonte: SCIARRA, 2007. 
 
17 
 
 
Figura 3.2: Exemplo de analise te tensão em uma peça por sistema CAE. 
Fonte: MIONI, 2012. 
 
 
3.1.2 – PROJETO AUXILIADO POR COMPUTADOR - (COMPUTER AIDED DESIGN) - 
CAD 
 
O CAD pode ser definido como qualquer atividade de projeto que envolva efetivamente 
o uso de computadores para criar, modificar ou documentar um projeto. 
 
Relacionado com a parte física do produto, o uso de softwares para a criação e 
detalhamento está diretamente relacionado com a sua produção. É necessário que 
projeto do produto tenha todas as informações necessárias, tais como: modelagem 
geométrica e uma documentação a fim de desenvolver uma descrição matemática da 
geometria do projeto e preparar rapidamente desenhos de alta precisão (MOREIRA, 
1993). 
 
É de extrema importância o conhecimento dessas funções para os processos posteriores 
de produção. São essas variáveis que irão definir a forma do produto trabalhado. Uma 
vez que o modelo 3D esteja concluído, o calculo estrutural do produto se torna 
teoricamente fácil. É necessário ter o conhecimento de tensões, escoamento, 
temperatura, volume e propriedades físicas da matéria para a produção de qualquer 
componente da peça. 
 
Outro aspecto relevante no sistema CAD é o banco de dados. Devido ao grande número 
de variáveis relacionadas ao dimensionamento do produto, é providencial, que todos os 
18 
 
detalhes sejam armazenados em um banco de dados para que os outros departamentos 
ou fornecedores possam acessa-los para seu próprio uso (BLACK, 1998). 
 
Com o auxilio do computador, os sistemas CAD possibilitam criar e modificar desenhos 
de produtos. Permitem adicionar formas tais como pontos, arcos, linhas, círculos e 
textos, para representação do produto na tela do computador. Essas formas podem ser 
copiadas, transferidas de lugar, giradas, aumentadas ou alongadas. Usualmente, o 
sistema pode utilizar o zoom para ampliar e reduzir, revelando diferentes níveis de 
detalhes no desenho. Esses projetos podem ser armazenados na memória do sistema e 
utilizados posteriormente, dando a liberdade de construir uma biblioteca de desenhos 
padronizados de peças e componentes (MOREIRA, 1993). 
 
Segundo Lepikson (2008), o uso do CAD se justifica pelas seguintes razões principais: 
 
 Aumento da produtividade do projetista, conseguido pelo apoio oferecido, no 
caso da aplicação em mecânica, à concepção do produto e seus componentes e 
pela redução do tempo para sintetizar, analisar, detalhar e documentar o projeto; 
 
 Aumento da qualidade do projeto, dadas às ferramentas de análise disponíveis e 
pela opção de analisar várias alternativas de forma prática e efetiva; 
 
 Melhoria da documentação de projeto, pela possibilidade de padronizar 
procedimentos, macros de projeto e intercâmbio de informações; 
 
 Criação das bases de dados de projeto e manufatura, pela organização de 
estruturas de arquivos, especificações e listas de materiais, dados de processo e 
outros mais. 
 
As figuras 3.3 e 3.4 são exemplos de projetos criados pelo CAD para determinar as 
dimensões específicas de cada peça do projeto. Essas definições serão essenciais para 
determinar as programações posteriores na produção. 
 
19 
 
 
Figura 3.3: Modelo tridimensional realizado por ferramenta CAD 
Fonte: SEIXAS FILHO, 2004a. 
 
 
Figura 3. 4: Modelo tridimensional realizado por ferramenta CAD 
Fonte: REVISTA MECATRÔNICA ATUAL, 2001. 
 
 
3.1.3 – PLANEJAMENTO DO PROCESSO AUXILIADO POR COMPUTADOR - 
(COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING) - CAPP 
 
Os sistemas CAPP são ferramentas de grande importância no processo produtivo. Após 
a criação do projeto do produto ele é o responsável por criar uma forma de executa-lo. 
Esse tipo de sistema permite gerar planos de processos de manufatura e definir as 
operações sequenciais de cada tarefa de produção. Permite definir os tempos envolvidos 
em cada operação, determinar as máquinas ou células que são capazes de executar certo 
conjunto de operações, sua sequencia e definir as ferramentas necessárias durante o 
processo de manufatura do produto. O CAPP é o elo entre o CAD e o CAM, subsistema 
que será abordado a seguir (FERREIRA, 1998). 
 
O sistema CAPP pode ser baseado nos princípios da Tecnologia de Grupo (TG). A 
identificação de similaridade das peças define qual linha de produção será seguida. A 
definição da família do produto pode ser utilizada para identificar grupos de máquinas e, 
20 
 
finalmente, podem ser utilizadas para projetar as células de montagem e de fabricação 
(BLACK, 1998). 
 
Os procedimentos em um sistema CAPP, segundo (PEREIRA ; ERDMANN,1998), são: 
 
 Definição dos dados necessários para a descrição do processo (prazos totais, 
funcionários e setores envolvidos); 
 
 Listagem dos processos que a empresa é capaz de realizar; 
 
 Determinar a sequências de operações que o produto irá seguir; 
 
 Distribuição dos trabalhos pelas máquinas, visando a um aproveitamento 
equilibrado dos recursos; 
 
 Determinação de nível de operador, modo de preparação do recurso e a forma 
como vão ser utilizados; 
 
 Cálculo dos tempos de fabricação, especificando as fórmulas e tabelas; 
 
 Cálculo das sobras de material; 
 
 Ilustração das operações de preparação e dos estágios e formas de execução de 
cada etapa; 
 
 Programação da máquina para a execução do processo estabelecido. 
 
 
21 
 
3.1.4 – MANUFATURA AUXILIADA POR COMPUTADOR - (COMPUTER AIDED 
MANUFACTURING) - CAM 
 
O sistema CAM auxilia a produção das atividades pré-estabelecidas pelo CAE, CAD e 
CAPP. Geralmente baseado no controle de máquinas de controle numérico, 
comandadas por computador. É a aplicação da informática e da tecnologia das 
comunicações ao sistema de produção, no sentido de eliminar a perda de tempo inerente 
à manipulação e decisões do ser humano. 
 
Segundo Black (1998), o CAM consiste principalmente na preparação e remessa de 
programas de controle numérico para serem transmitidas às máquinas-ferramentas 
CNC, centro de usinagem, equipamentos de movimentação e manipulação de materiais 
e outros equipamentos de suporte. 
 
O CAM, segundo Sciarra(2007), atua na área de planejamento da manufatura em que o 
computador participa indiretamente da produção: cálculos dos parâmetros ótimos de 
rotação e velocidade de avanço da ferramenta, número de passes, as forças e momentos 
a serem aplicados, simula e programa a trajetória da ferramenta durante a usinagem. 
 
Algumas formas de utilização do CAM são listadas por (COSTA, 1995): 
 
 Máquinas de Controle Numérico - são máquinas controladas por dados 
numéricos, o que possibilita a fabricação de peças complexas e em pequenos 
lotes; 
 
 Robôs - são equipamentos que podem apoiar (manipular, transportar, aferir 
qualidade) ou intervir diretamente, assumindo o processo em funções 
geralmente insalubres ou perigosas, como soldagem, fundição e pintura; 
 
 Gerenciamento de sistemas flexíveis de produção - são formas organizacionais 
baseadas na combinação de vários sistemas informatizados, orientados para a 
diversificação da produção, com a manutenção da produtividade. 
 
 
 
 
22 
 
3.1.5 – QUALIDADE AUXILIADA POR COMPUTADOR - (COMPUTER AIDED QUALITY) 
- CAQ 
 
Representa o nível mais alto da estrutura hierárquica do CIM, uma vez que está presente 
em todos os setores de produção mantendo sempre um padrão definido de qualidade. 
 
O sistema de garantia da qualidade se baseia no acompanhamento desde a chegada da 
matéria prima, passando pelo processo produtivo, e estendendo até a saída do produto 
acabado. O CAQ é auxiliado pela informática através de instrumentos de análise, 
sensores e contadores automatizados, bem como no planejamento do controle 
(PEREIRA e ERDMANN, 1998). 
 
3.1.6 –TECNOLOGIA DE GRUPO - TG 
 
De acordo com Lepikson (2008), TG é uma filosofia, já antiga, que busca tirar 
vantagens através das similaridades das peças, agrupando-as em famílias sendo por 
reconhecimento por similaridades ou através da memória dos problemas passados com 
suas soluções definidas. 
 
Levando em consideração um sistema integrado, a memória dos problemas e suas 
soluções é a forma ideal de aperfeiçoar um processo integrado e continuamente 
atualizado, uma vez que a tomada de decisões seria feita unicamente com informações 
já contidas no banco de dados. 
 
O agrupamento em família, que se baseia no reconhecimento de similaridade, pode ser: 
 
 Pela forma geométrica; 
 Pelo processo de fabricação; 
 Pela combinação dos dois primeiros. 
 
O agrupamento em família pode ser realizado utilizando a inspeção visual, ou, 
utilizando a automatização e integração dos processos pela classificação e codificação, 
via ferramentas CAD ou através da análise de fluxo de fábrica, via CAPP. 
23 
 
 
São inúmeros os benefícios obtidos após a implantação da TG em um sistema 
produtivo, a figura 3.5 exemplifica isso. 
: 
 
Figura 3.5: Melhorias acumuladas pela adoção da Tecnologia de Grupo 
Fonte: LEPIKSON, 2008. 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
3.2 – Transporte como Elemento de Integração 
 
A praticidade e valorização do tempo nos processos produtivos são sempre levadas em 
consideração. Em um processo automatizado o transporte de peças se torna um fator de 
suma importância para o desempenho de uma linha de produção. A cada dia são 
desenvolvidos diferentes sistemas de transporte para otimização de processos, para que 
fiquem mais dinâmicos e seguros. 
 
Os sistemas de manuseio, transporte e estocagem de materiais nos Sistemas Flexíveis de 
Manufatura é composto por elementos responsáveis pelos materiais quando estes não se 
encontram nas estações de trabalho, seja quando estão em armazenamento temporário, 
em armazéns automatizados ou sendo transportados (FERNANDES, 2004). 
 
Deve-se considerar no projeto desses sistemas, potencialidades para entrega aleatória 
das peças, capacidade de carga, velocidade, etc.. É possível que uma linha produção 
opere com congestionamento no sistema devido às paradas das estações de trabalho por 
quebra e/ou excesso de carga, ou outras irregularidades que possam aparecer. Essa série 
de fatores exige que o sistema trabalhe de forma flexível. 
 
As esteiras rolantes são o sistema de transporte mais popularmente usado no setor 
industrial. A necessidade de ligação entre um setor e outro pode ser suprida com esteiras 
facilmente. Porém existem tipos de produtos que não podem ser transportados por esse 
sistema, precisam de um nível de segurança maior, ou mesmo por necessitar de um 
espaço físico maior, inviabilizando o uso das esteiras. 
 
De acordo com Ferreira (1998), o sistema de manuseio de matérias é composto por 
depósitos, estoques de matérias e peças, esteiras, veículos de transporte, alimentadores 
de peças e manipuladores. Entretanto, esse conceito pode ser estendido para outros 
sistemas que atualmente se tornam mais comum no plano industrial, tais como: robôs e 
os próprios armazéns automatizados. 
 
Buscando autonomia e flexibilidade no setor de manuseio de materiais, vários tipos de 
sistemas de transporte estão sendo utilizados, ou já foram propostos para futuras 
instalações. Segundo Agostinho (2007), os principais tipos são: 
25 
 
 
 Sistemas com Linhas Fixas: As peças são transportadas por carros individuais 
guiados por correntes abaixo do solo. Os carros são direcionados por rasgos no 
chão; 
 Sistemas de Veículos Guiados Automaticamente (AGV): São sistemas de carros 
autopropelidos, equipados com sistemas próprios de potência. São guiados por 
trilhos, tendo percursos definidos (com fixação abaixo do solo); 
 Sistemas de Transportador de Roletes: “pallets” equipados com dispositivos de 
fixação de peças são conduzidos por transportadores de rolos autopropelidos; 
 Sistemas de Transportadores Elevados: As peças são fixadas em dispositivos 
suspensos em suportes aéreos, seguindo percursos definidos e específicos; 
 Sistemas de Pontes/Pórticos: As pontes/pórticos rolantes servem como dispositivos 
transportadores de peças, que fazem interface com estações de trabalho e de 
estocagem; 
 Sistemas de Robôs: Os robôs programáveis movimentam as peças ente as 
estações conforme uma programação pré-estabelecida pelo operador. 
 
Dos sistemas acima, as linhas fixas e os transportadores de roletes são os sistemas mais 
empregados atualmente. 
 
A aplicação dos sistemas de robôs está crescendo, principalmente pela sua flexibilidade 
no sistema de produção. A função do transporte de peças entre as estações de trabalho 
pode ser programada de acordo com demanda e necessidades momentâneas. Os 
movimentos das peças no sistema geralmente são automáticos, sendo que o seu controle 
é feito por um computador central. 
 
Na figura 3.6 são esquematizados os tipos de sistemas de manuseio e transporte de peças. 
Pode-se observar que os sistemas de manuseio e transporte aleatórios são mais flexíveis 
que os sistemas em circuito fechado ou sequenciais. 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
Figura 3.6: Modelos típicos de Sistemas de Transporte, 
Fonte: AGOSTINHO, 2007. 
 
27 
 
3.3 – GESTÃO HIERARQUIZADA 
 
De acordo com Lepikson (2008), o conceito CIM abrange todas as funções de 
engenharia representadas pelas siglas CAx, mas extrapola, abrangem também as 
atividades administrativas da empresa. Idealmente, conceitua-se CIM como a 
incorporação de todas as funções direta ou indiretamente relacionadas com a produção, 
em um ambiente computacional integrado para auxiliar, otimizar e/ou automatizar as 
operações. 
 
Figura 3.7: Hierarquia do CIM e suas tecnologias correntes, 
Fonte: LEPIKSON, 2007. 
 
A figura 3.7 representa a clássica representação da estrutura hierárquica do sistema 
CIM. Vale a pena lembrarque o setor de chão de fabrica é o que efetivamente produz. 
Essa informação é importante para que se tenham claras as prioridades para automação 
quando se inicia um planejamento das estratégias de produção. 
 
28 
 
Os conceitos e aplicações dos elementos que compõe a hierarquia do sistema CIM é 
descrito como: (LEPIKSON, 2007) 
 
 ERP – Enterprise Resources Planning (planejamento dos recursos da empresa) é 
uma evolução dos sistemas MRP e MRPII, que vincula a estes, grande variedade 
de outras áreas funcionais diretamente ligadas à manufatura, tais como 
administração de materiais, vendas e análise do mercado, distribuição, finanças, 
contabilidade, controladoria, cadeia de suprimentos, serviços e pessoal. 
 
 CAD: Computer-Aided Design (projeto auxiliado por computador): é uma 
tecnologia que se implementa na área de projetos, baseada na aplicação de 
computadores e softwares gráficos para ajudar ou melhorar o projeto de 
produtos desde sua concepção até sua documentação. A tecnologia CAD suporta 
todos os níveis ou estados no processo do projeto do produto. Estes programas 
permitem transformações geométricas, projeções, rotações, aumentos de escala, 
e níveis diferenciados de vistas em partes e em suas relações com as demais. 
 
 CAE: Computer-Aided Engineering (engenharia auxiliada por computador): é 
voltado à análise e avaliação do projeto de engenharia utilizando técnicas 
baseadas em computadores para calcular as operações do produto ou de suas 
partes e parâmetros de manufatura demasiado complexos para os métodos 
clássicos de solução. Inclui todos os pacotes computacionais utilizados na 
análise e avaliação do projeto (no CAD, preferencialmente). CAE intervém no 
processo de projeto na análise, síntese e níveis de avaliação, além de dispor de 
recursos para assistir na otimização dos processos produtivos, através das 
chamadas ferramentas de simulação. 
 
 MRPII: Manufacturing Resources Planning (planejamento dos recursos de 
manufatura): essencialmente está projetado para integrar todas as funções 
operacionais de uma organização de manufatura no que se refere à alocação de 
recursos (materiais, equipamentos, pessoal, energia, capital), desde a engenharia 
até a produção e considerando a capacidade disponível. 
 
29 
 
 CAL: Computer-Aided Logistics (logística auxiliada por computador): refere- se 
a todo o conjunto de processo envolvendo alocação de recursos, transportes de 
materiais e organização da informação realizada para assegurar a execução 
efetiva dos processos em manufatura. 
 
 CAQ: Computer-Aided Quality (qualidade auxiliada por computador): A 
utilização de computadores nas ações de controle e administração da qualidade, 
além de facilitar o uso de métodos estatísticos, oferece grande capacidade de 
armazenamento de dados, fácil acesso e integração dos dados da qualidade para 
efeito de rastreabilidade de produto e de processo. 
 
 FMS: Flexible Manufacturing System (sistema flexível de manufatura): conjunto 
de 2 ou mais FMCs. Liga um só conjunto, de maneira integrada, estações de 
trabalho (usinagem), sistema automatizado de manuseio de materiais e o 
controle computacional. 
 
 MRP: Material Requirement Planning (planejamento dos requisitos de 
materiais): começa com o calendário principal de produção (planejamento 
mestre), proporcionando a quantidade de produtos ou partes necessárias por 
período estabelecido para ajustar a produção demandada à lista de materiais e o 
estoque às necessidades atuais e futuras da manufatura. Leva em consideração, 
para calcular as necessidades de materiais finais, o tamanho dos lotes, os níveis 
de estoque e os tempos previstos de entrega. A informação proporcionada pelo 
MRP (ordens planejadas) orienta os setores de compras e de manufatura para 
que se tomem as ações pertinentes. 
 
 JIT: Just-in-time (bem-a-tempo): é uma filosofia de manufatura baseada na 
eliminação planejada de todo o desperdício e na melhoria contínua da 
produtividade, abraçando a execução com êxito de todas as atividades de 
manufatura, desde o projeto de engenharia, até a entrega do produto final na 
produção (em alguns casos, até na distribuição). Os principais elementos da 
filosofia JIT são: ter somente o estoque requerido quando seja necessário; 
melhorar a qualidade a zero defeitos; reduzir os tempos de entrega, diminuir os 
30 
 
tempos de preparação de máquinas, os tempos de espera e os tamanhos de lote; e 
conseguir tudo isto ao custo mínimo. Em um sentido amplo, se aplica a quase 
todos os sistemas de manufatura. 
 
 CAM: Computer-Aided Manufacturing (manufatura auxiliada por computador): 
usa computadores para programar, gerenciar e controlar os equipamentos de 
produção. Em geral, parte da informação extraída diretamente dos dados de 
projeto e de processo. A geometria da parte criada com o CAD na engenharia de 
projeto e o plano de processo gerado no CAPP são utilizados pelo CAM para 
criar programas - código que acionarão as máquinas CNC. 
 
 CAPP: Computer-Aided Process Planning (planejamento do processo auxiliado 
por computador): método de planejamento de processos no qual um sistema de 
computadores é usado para auxiliar o desenvolvimento dos planos do processo 
de manufatura (definindo sequências de operação, equipamentos e ferramentas 
requeridas, parâmetros de corte, tolerâncias das peças, e critérios de inspeção). 
Pode ser utilizado na geração do plano do processo, inteligência artificial e na 
classificação e codificação de sistemas de chaves (em geral, oriundos da 
tecnologia de grupo). 
 
 CEP: Controle Estatístico de Processo: ferramenta de uso manual ou 
automatizado que gera gráficos de controle a partir de informações estatísticas 
que permitem monitorar ou controlar o processo por meio de critérios 
estabelecidos que indicam quando o processo está fora de controle ou tendendo a 
sair dele, de forma a se permitir uma atuação rápida de correção das possíveis 
fontes de erro. 
 
 CNC: Computer Numerical Control (Controle Numérico Computadorizado): 
pode-se definir como um dispositivo de automação de uma máquina que 
controla seu funcionamento mediante uma série de instruções codificadas 
(programas). Os elementos básicos de um CNC são: o programa, o computador, 
o CLP dedicado que interpreta as informações do computador e a máquina. 
 
31 
 
 DAS: Data Acquisition System: (sistema de aquisição de dados). 
 
 PLC: Programmable Logical Controller (controlador lógico programável): 
computador dedicado que executa funções de controle de processos. O PLC 
dispõe de várias entradas e saídas que, a partir da aquisição de sinais dos 
sensores, executam algoritmos pré-programados e realimentam o sistema com 
sinais de correção para execução pelos elementos finais de controle. 
 
 DCS: Distributed Control System (sistema de controle distribuído): engloba 
também os SDCDs (sistemas digitais de controle distribuído). 
 
 DNC: Distributed Numerical Control (controle ou comando numérico 
distribuído). 
 
 FMC: Flexible Manufacturing Cell (célula flexível de manufatura): É o modulo 
do FMS onde há efetivamente manufatura de produtos, é a unidade básica da 
produção. Ela é o elemento chave na implementação de métodos da manufatura 
flexível. É formada a partir da integração de máquinas, sistemas de transporte, 
sistema de medição, e um computador central, onde executa o supervisório ou 
software de gerenciamento da célula. 
 
 
 
 
 
32 
 
3.4 – Comunicação 
 
A arquitetura de um sistema CIM é baseada na integração de todos os setores 
produtivos. Essa conectividade de sistemas exige um grandee constante fluxo de 
informação. Os sistemas de controle até inicio dos anos 90 eram constituídos de ilhas de 
automação. Cada sistema controlava suas variáveis e seu banco de dados que eram 
tratados separadamente, o grande desejo de todos era unificar essas informações num 
banco de dados único onde os engenheiros de processos ficariam independentes da 
gerência da automação e da informática. 
 
O conceito de redes industriais tem como objetivo eliminar essas ilhas de automação. 
Tornou-se possível aumentar a velocidade de processamento das informações tornando 
a tomada de decisões mais ágeis e, portanto, aumentar os níveis de produtividade e 
eficiência do processo produtivo dentro das premissas da excelência operacional. 
 
Para permitir o intercâmbio de informações entre equipamentos e computadores de 
fabricantes distintos, tornou-se necessário definir uma arquitetura única, e para garantir 
que nenhum fabricante levasse vantagem em relação aos outros a arquitetura teria que 
ser aberta e pública. Foi com esse objetivo que a International Organization for 
Standardization (ISO) definiu o modelo denominado Reference Model for Open Systems 
(OSI), que propõe uma estrutura com sete níveis como referência para a arquitetura dos 
protocolos de redes de computadores (LEPIKSON, 2008). 
 
A ideia de integração do modelo CIM exige que todos os setores, do chão de fabrica até 
os setores administrativos, estabeleçam comunicação. A gestão hierarquizada do 
sistema visto no capitulo anterior estabelece essa comunicação devido à criação de 
protocolos, que por sua vez pode ser compreendida pela figura 3.8. 
 
 
 
 
33 
 
 
Figura 3.8: Representação típica da estrutura de redes de computadores usadas na indústria 
Fonte: LEPIKSON, 2007. 
 
Redes Sensorbus: as redes sensorbus conectam equipamentos simples e pequenos 
diretamente à rede. Os equipamentos deste tipo de rede necessitam de comunicação 
rápida em níveis discretos e são tipicamente sensores e atuadores de baixo custo. Estas 
redes não almejam cobrir grandes distâncias, sua principal preocupação é manter os 
custos de conexão tão baixos quanto possível. Exemplos típicos de rede sensorbus 
incluem Seriplex, ASI e INTERBUS Loop (SMAR EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS 
LTDA,1998). 
 
Redes Devicebus: As redes devicebus preenchem o espaço entre redes sensorbus e 
fildbus e podem cobrir distâncias de até 500m. Os equipamentos conectados a esta rede 
possuem mais pontos discretos, alguns dados analógicos ou uma mistura de ambos. 
Além disso, algumas destas redes permitem a transferência de blocos com menor 
prioridade comparados aos dados da rede de sensorbus, mas consegue gerenciar mais 
equipamentos e dados. Alguns exemplos de redes deste tipo são DeviceNet, Smart 
Distributed System (SDS), Profibus PA, LONWorks. (SMAR EQUIPAMENTOS 
INDUSTRIAISLTDA,1998). 
34 
 
 
Redes Fildbus: As redes fildbus interligam os equipamentos de I/O mais inteligentes e 
podem cobrir distâncias maiores. Alguns equipamentos acoplados à rede podem possuir 
inteligência para desempenhar funções especificas de controle tais como loops PID, 
controle de fluxo de informações e processos. Os tempos de transferência podem ser 
longos, mas a rede deve ser capaz de comunicar-se por vários tipos de dados (discreto, 
analógico, parâmetros, programas e informações do usuário). Exemplo de redes fildbus 
incluem IEC/ISA SP50, Fildbus Fundation, Porfibus DP e HART (SMAR 
EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS LTDA,1998). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
4 – CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Na atualidade, as ferramentas que gerenciam as informações industriais estão inseridas 
no plano estratégico e eficaz na indústria em geral. A conectividade entre as atividades 
de uma linha de produção, hoje, é fundamental. O sistema CIM, por mais que seja 
conceituado como uma filosofia gerencial tem a tendência de ser implantado em todos 
os ramos industriais. 
 
Os benefícios proporcionados pela Manufatura Integrada por Computador são 
inquestionáveis. Entretanto, como toda medida empresarial, há de ser discutida. 
Implantar um sistema integrado de informação tem um alto custo inicial. Por meio de 
planejamentos de produção devem-se priorizar quais setores devem receber uma 
preocupação diferenciada em relação à sua automatização, assim de forma gradual 
alcançar a integração completa dos processos. 
 
De acordo com o objetivo proposto por esse trabalho, conclui-se que a Manufatura 
Integrada por Computador é um conceito que está em processo de difusão dentro das 
empresas. Com a evolução da tecnologia, o mundo industrial está cada vez mais 
conectado. A tendência é buscar, por meio de ferramentas computacionais uma linha de 
produção integrada e flexível, sujeita à alterações constantes sem prejudicar a 
continuidade do processo, mantendo um padrão de confiabilidade e alta qualidade. 
 
 Benefícios de Implantação 
São inúmeros os benefícios proporcionados pela implantação do CIM, dentre os mais 
relevantes vale a pena ser citados: o aumento de produtividade, a redução nos tempos 
planejamento e execução de processos, a flexibilidade de toda linha, a facilidade de 
diagnosticar erros na produção, a redução na elaboração de novos projetos e maior 
controle da qualidade dos produtos fabricados. 
 
 Dificuldades de Implantação 
Como todo processo de atualização industrial, a implantação do CIM requer um alto 
investimento. O alto custo inicial faz a instalação ser gradual. Deve-se priorizar quais 
setores industriais passarão primeiramente pelo processo de integração. A instalação de 
36 
 
um sistema de informação adequado é essencial, esse, será a base de toda conectividade 
dos processos. O principal fator é a mão de obra qualificada. Os profissionais que 
atuarão no processo de produção devem estar capacitados para operar com as 
ferramentas computacionais à sua disposição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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