Cap. 1 - Introdução Automação

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Automação Industrial
Introdução
Prof° Lucas Silvestre Chaves
lucas.chaves@prof.una.br
A Revolução Industrial
• A Revolução Industrial ou “Revolução das
Máquinas” teve início na Inglaterra, em meados
do século XVIII;
• Caracterizou-se, basicamente, pela introdução de
máquinas simples como máquinas a vapor que
surgiram para a substituição da força muscular
pela mecânica e tarefas repetitivas executadas
pelo homem;
• As atividades produtivas passaram por uma
evolução mais rápida dando origem a Inglaterra à
era industrial.
• Os setores de atividades podem ser classificados em três
categorias:
 primárias – atividades do tipo agrícola;
 secundárias – atividades industriais;
 terciárias – prestação de serviços (ensino, artes, corte e costura,
consultorias, etc.).
• Antes da revolução as atividades eram predominantemente
primárias, onde a produtividade era lenta, sem muita técnica
e com baixo controle na produção;
• Depois da revolução as atividades terciárias e secundárias
passaram a crescer junto a queda nas atividades agrícolas
ocasionando o êxodo rural;
• O crescimento das atividades secundárias ocorre até meados
do século XX onde as máquinas passaram a ser comandadas
por circuitos transistorizados e pouco depois controladas por
computadores segundo instruções codificadas (programas ou
softwares).
• Atualmente as atividades são predominantemente terciárias
enquanto que as atividades secundárias e primárias são cada
vez mais realizadas por máquinas automatizadas altamente
eficientes em termos de produtividade, autonomia e consumo
de energia, resultados do processo de automação industrial.
A Automação Industrial
• O conceito automação (do latim automatus, que significa
mover-se por si) consiste em um conjunto de técnicas por
meio das quais se constroem sistemas ativos capazes de atuar
com eficiência ótima pelo uso das informações recebidas do
meio sobre o qual atuam;
• A automação industrial verifica-se sempre que novas técnicas
de controle são introduzidas num processo produtivo.
Associado ao aumento de produtividade, a automação
industrial torna-se o maior poder gerador de riquezas que
jamais existiu.
• Podemos classificar um sistema de automação ou de controle
de duas formas:
 sistemas de controle em malha fechada (com realimentação);
 sistema de controle em malha aberta (sem realimentação).
Sistema de controle com realimentação:
• Neste sistema, a informação da variável de saída é comparada ao
parâmetro de entrada através do controlador com o objetivo de
efetuar eventuais correções e manter a conformidade da variável de
saída ao parâmetro de entrada.
• Como exemplo deste sistema, podemos citar um sistema de
refrigeração de um frigorífico em que a manutenção da temperatura é
essencial para manter a qualidade das carnes. Neste caso um sensor
de temperatura deve realimentar o sistema para que sejam feitas
eventuais correções a fim de garantir a temperatura desejada na saída
de acordo com o parâmetro de entrada.
Sistema de controle de malha aberta:
• Neste sistema, não há realimentação da entrada para a saída, e
portanta não há a possibilidade de correção no sistema.
• Mais simples, porém mais susceptível a erros quando comparado
ao sistema de malha fechada.
• Como exemplo podemos citar a máquina de lavar roupas em que
você define o tipo de lavagem mas não há um sensor que
realimenta o sistema informando se a roupa está limpa ou não para
que ela seja lavada novamente por exemplo.
Seguem algumas informações sobre as principais etapas presentes nos
sistemas de controle:
• sensor: é definido como sendo um dispositivo sensível a um
fenômeno físico como temperatura, luz, pressão, umidade, etc,
utilizado para transmitir informações essenciais ao controle de um
sistema;
• atuadores: são dispositivos a serem acionados pelo controlador para
executarem uma determinada ação física. Podem ser de acionamento
magnéticos, hidráulicos, pneumáticos, elétricos ou misto. Como
exemplos temos válvulas pneumáticas, válvulas elétricas, motores,
aquecedores, entre outros;
• controlador: realiza todo o controle do processo a ser executado
através da leitura dos sensores e acionamento dos atuadores. O
controlador que utilizaremos em nosso curso será o controlador
lógico programável (CLP);
• processo: é o conjunto de ações sequenciais executadas pelo sistema
de controle de acordo com o programa pré-definido no controlador.
O processo é contínuo quando suas variáveis são contínuas (valores
variando de 0 a 10 volts por exemplo) ou discreto quando suas
variáveis são discretas (chave aberta ou fechada por exemplo).
Exemplo de um sistema em malha fechada onde o processo
contínuo (ou analógico) é convertido em um processo discreto
(ou digital) através de um conversor A/D (Analógico para Digital):
Tipos de automação nos sistemas de produção automatizados:
• Automação rígida ou fixa: automação na qual a sequência das operações de
processamento (ou montagem) é definida pela configuração do
equipamento e é dedicada para um certo tipo de produto. É utilizada para
uma quantidade elevada de produção de um mesmo produto. Como
exemplos podemos citar as máquinas de montagem automatizadas
encontradas na produção de lâmpada, fabricação de papel e garrafas;
• Automação programável: Neste tipo de automação, o equipamento de
produção é projetado com a capacidade de modificar a sequência de
operações de modo a acomodar diferentes configurações de produto. É
utilizada quando o volume de produção é relativamente baixo e há uma
grande variedade de produtos a serem fabricados lote a lote. Como
exemplos podemos citar as máquinas-ferramentas de controle numérico
computadorizado (CNC), robôs industriais e os CLPs.
• Automação flexível: combina características da automação programável e
fixa, formando um tipo intermediário, em que a flexibilidade se constitui no
fato de uma variedade de produto poderem ser fabricados sem perda de
tempo dentro do mesmo sistema de fabricação. É utilizada para uma
quantidade média de produção onde a variabilidade dos produtos é baixa.
Este tipo de automação é encontrado na linha de produção automativa.
Exemplo de automação fixa: FÁBRICA DE PAPEL
Exemplo de automação programável: MÁQUINA CNC
Exemplo de automação flexível: LINHA AUTOMOTIVA
Variedade de produtos versus volume de produção para os três
tipos de automação:
Por que automatizar
• Trata-se de um processo de evolução tecnológica irreversível;
• Valorização do ser humano em sua liberação na execução de tarefas
entediantes e repetitivas, ou mesmo em situações de trabalho insalubres
e de riscos;
• Aumento da qualidade de vida de toda uma sociedade, promovendo seu
conforto e maior integração;
• Maior enriquecimento pelo menor custo do produto (pela baixa
manutenção, ou pela rapidez e precisão na execução de tarefas) ou pelo
aumento de produtividade (num curto período de tempo);
• Uma questão de sobrevivência e forte apelo de marketing, dentro de um
mercado altamente competitivo;
• Criação de empregos diretos e indiretos, além de novos empregos
relacionados com a manutenção, desenvolvimento e supervisão de
sistemas;
• Busca pela qualidade do produto e pela satisfação do cliente.
Por que não automatizar
• Por ser um processo irreversível, torna-o imprevisível, cujas
consequências só poderão ser avaliadas no futuro;
• Pelo fato de exigir um profissional cada vez mais qualificado para o
exercício das funções, vem impondo uma política de emprego de
afunilamento;
• À medida que a população passa a crescer desordenadamente,
aumentam as desigualdades sociais, provocando um limite de
instabilidade social;
• Devido ao mercado globalizado, somente os grandes grupos de empresas
possuem acesso rápido e fácil a essa nova tecnologia;
• Diminuição imediata de emprego disponível;• Na busca pela qualidade, deixa de se valorizar o artesão para apostar nas
grandes produções, tornando o homem cada vez mais dependente
tecnologicamente.
Perfil para o profissional do século XXI
• Conhecimento técnico especializado e profundo dos produtos
comercializados pela empresa para obter uma maior compreensão do
contexto econômico que a empresa atua;
• Capacidade de análise de mercado, avaliando a concorrência de modo a
poder medir com segurança o grau de satisfação de seus clientes;
• Visão ampla com capacidade de adaptação em outras áreas da empresa,
possuindo característica flexível de empregabilidade;
• Disciplina e automotivação;
• Disposição para aprender e desenvolver suas próprias habilidades;
• Fazer bom uso do tempo, organizá-lo, priorizá-lo e equilibrá-lo;
• Ser honesto, trabalhador e ético.
“Não guarde rancor, não deseje o mal, ajude, 
peça ajuda e entenda que as oportunidades 
dadas em sua vida são na verdade reflexos de 
sua felicidade.”
ÓTIMO ANO A TODOS!