A1 - GPI - Automação Industrial - Prof Douglas

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Automação Industrial
Prof. Douglas Agostinho
Aula 1
Organização da Disciplina
 Conteúdos
• Evolução e conceitos básicos 
da automação
• Produtividade na automação
• Elementos da automação
• Tecnologias de automação
• Mecanismos de comando
• Robótica
Organização da Aula
 Evolução histórica da automação
 Indústrias e manufaturas
 Tipos de produção
 Funções da produção
 Estratégias da automação
História da Automação
 No século XVIII, em 1767 –
Revolução Industrial – devido à 
invenção da máquina a vapor
 A primeira fase durou até 1860
Fonte: 
<https://www.google.com.br/search?
q=james+watt+maquina+a+vapor&o
q=james+watt&aqs=chrome.2.69i57j
0l5.15975j0j8&sourceid=chrome&es_
sm=122&ie=UTF-8>
 O processo todo iniciou-se na 
Inglaterra, pois lá existia acúmulo 
de capitais e reservas de carvão
 A segunda fase da Revolução 
Industrial aconteceu entre 1860 e 
1900, na qual outros países se 
industrializaram e a concorrência 
mundial se acirrou
 Iniciou-se o que chamamos hoje 
de produção em série, e cada 
vez mais essa produção é 
incrementada com a aplicação 
da tecnologia
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 Já a terceira fase da Revolução 
Industrial se deu após 1900, na 
qual surgiram grandes indústrias, 
multinacionais. Vivemos a terceira 
fase até hoje
 Somente após a Segunda Guerra 
Mundial (1950) é que os maiores 
avanços para a automação se 
iniciaram, devido à invenção do 
primeiro computador, no (...)
ano 1936, por Konrad Zuze, e após, 
em 1946, surgiu um mais 
sofisticado, criado por Mauchly e 
Presper, chamado ENIAC
Fonte: 
<https://www.google.com.br/search?
q=primeiro+computador&es_sm=122
&biw=1366&bih=667&source=lnms&
tbm=isch&sa=X&ei=bGDjVPmyEcSig
wSKqoOYBQ&ved=0CAYQ_AUoAQ>
 Um dos estágios mais avançados 
em termos de automação é o uso 
de robôs (assunto que veremos 
em detalhes mais adiante)
Indústrias e Manufaturas
 Sistema produtivo:
Fonte: Próprio autor
 Indústrias de manufatura
• Produzem bens discretos: TVs, 
computadores, eletrodomésticos 
etc.
Fonte: 
<https://www.google.com.br/search
?q=produ%C3%A7%C3%A3o+em+
s%C3%A9rie+de+tvs&es_sm=122&
biw=1366&bih=667&source=lnms&t
bm=isch&sa=X&ei=GWLjVIvQF4i-
ggSu3IDQAg&ved=0CAYQ_AUoAQ#t
bm=isch&q=linha+de+produ%C3%
A7%C3%A3o+em+s%C3%A9rie>
 Indústrias de processo
• Produzem bens contínuos: 
fabricação de plástico, derivados 
de petróleo, refrigerantes, aço 
etc.
Fonte: 
<https://www.google.com.br/search?
q=produ%C3%A7%C3%A3o+em+s
%C3%A9rie+de+tvs&es_sm=122&bi
w=1366&bih=667&source=lnms&tbm
=isch&sa=X&ei=GWLjVIvQF4i-
ggSu3IDQAg&ved=0CAYQ_AUoAQ#tb
m=isch&q=produ%C3%A7%C3%A3o
+de+cerveja>
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 Empresas de serviços: limpeza, 
manutenção, pintura etc.
Fonte: 
<https://www.google.com.br/search?q
=produ%C3%A7%C3%A3o+em+s%C3
%A9rie+de+tvs&es_sm=122&biw=136
6&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa
=X&ei=GWLjVIvQF4i-
ggSu3IDQAg&ved=0CAYQ_AUoAQ#tbm
=isch&q=servi%C3%A7o+de+pintura>
Tipos de Produção
 Existem vários tipos de produção, 
porém, nesta disciplina 
abordaremos os tipos de 
produção que têm relação com a 
automação
 São eles:
a) Produção job shop
• Realizada dentro de uma 
fábrica
• Volume baixo (às vezes 
unitário)
• Atende a um cliente 
específico
• Equipamento de produção 
flexível
• Alta habilidade dos funcionários
Exemplos: aviões, máquinas 
especiais, protótipos etc.
Fonte: 
<https://www.google.com.
br/search?q=fabrica+de+a
vi%C3%B5es&es_sm=122
&biw=1366&bih=667&sour
ce=lnms&tbm=isch&sa=X&
ei=1GTjVKi_Loy8ggS1nYHw
DQ&ved=0CAcQ_AUoAg>
b) Produção em lote (grupo)
• Realizada dentro de uma 
fábrica
• Volume médio (pode haver 
produção em vários lotes 
menores)
• Máquinas de produção mais 
específicas (maior produtividade)
• Máquinas flexíveis
Exemplos: mobílias, alguns 
eletrodomésticos etc.
Fonte:
<https://www.google.com.br/search?q=f
abrica+de+avi%C3%B5es&es_sm=122&b
iw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=is
ch&sa=X&ei=1GTjVKi_Loy8ggS1nYHwDQ
&ved=0CAcQ_AUoAg#tbm=isch&q=fabric
a+de+m%C3%B3veis>
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c) Produção em massa/contínua
• Alto volume de produção
• Produtos (bens) idênticos
• Máquinas dedicadas (alta 
produção)
• Habilidade do operador menor 
que nas duas anteriores
Exemplos: autopeças, carros, 
derivados de petróleo, 
refrigerantes etc.
Fonte: 
<https://www.google.com.br/search?
q=produ%C3%A7%C3%A3o+em+s
%C3%A9rie&es_sm=122&biw=1366
&bih=667&source=lnms&tbm=isch&s
a=X&ei=RmHjVNmqO8qqgwTBloKAA
w&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ>
Aplicação de Automação
 Na produção job shop o nível de 
automação é baixo, e quando 
existe, é altamente flexível
 Na produção em lotes/grupo a 
automação já começa ser 
interessante e deve acompanhar as 
demandas, ou seja, também 
contemplar outros lotes produzidos
 Na produção em massa/contínua, 
a automação é usada em grande 
escala. São automações fixas e 
que garantem ganhos de 
produtividade altíssimos
Funções da Produção
 Todo tipo de produção deve 
considerar certas funções básicas 
em seu sistema produtivo. São 
elas:
• processamento de operações
• operações de montagem
• manuseio de material
• inspeção e testes
• controle
Processamento de Operações
 É uma ação realizada no produto, 
a qual muda o seu estado inicial 
para um estado mais avançado 
de transformação
• Exemplos: furar, fresar, 
retificar, pintar etc.
Obs.: Agrega valor ao produto
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Operações de Montagem
 É a união de dois ou mais 
produtos que já foram 
processados e que, juntos, 
formarão novo produto, por 
meio de parafusos, soldas, 
encaixes, grampos, rebites etc.
• Obs.: Agrega valor ao produto
Manuseio de Material
 Nesta função estão incluídas as 
movimentações do produto, 
entre operações, seu 
armazenamento e controle
• Obs.: Não agrega valor ao 
produto
Inspeção e Testes
 Estas funções, em algumas 
empresas, são realizadas pela 
área de qualidade, com a 
finalidade de verificar se os 
produtos atendem às 
especificações da engenharia
 Caso a inspeção seja executada 
pelo operador da máquina, 
também não agrega valor ao 
produto
• Obs.: Não agregam valor ao 
produto
Controle
 Esta função engloba a execução 
das normas, dos processos 
individuais, a gestão das 
atividades da fábrica, entre 
outras
• Obs.: Não agrega valor ao 
produto
Nesse Contexto, Onde 
Automatizar?
 Em todas as funções da produção 
podemos automatizar, assim 
como podemos usar a automação 
em processos de escritórios, 
logísticos, manutenção etc. 
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Estratégias de Automação
 Em primeiro lugar, o que é 
estratégia?
• Existem dezenas de definições 
para essa palavra, usaremos 
nesta disciplina a seguinte: é 
uma palavra de origem grega, 
strategia, que significa planos, 
métodos, manobras ou (...) 
(...) estratagemas usados para 
alcançar um objetivo ou um 
resultado específico. Originou-se 
no militarismo, durante a guerra
 Na automação existem 
estratégias para melhorar a 
produtividade e a flexibilidade 
nas operações industriais. 
Algumas delas:
• especialização de operações
• operações combinadas
• operações simultâneas
• integração de operações
• aumento de flexibilidade
• melhoramento de manuseio, 
transporte e armazenamento
• inspeções online
• controle de processos
• manufatura integrada por 
computador (CIM)