Automação e Manufatura - MC

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Automação e Manufatura - MC 
Material complementar baseado nas unidades de estudo: 
Responsável pelo Conteúdo das unidades: 
Prof. Dr. Silvio Szafir 
Tutoria: Rosilene Sousa 
Fundamentos de Manufatura e Automação 
 
1 - Dispositivo pneumático – Historio ( Pianola) 
Em 1876, durante a Centennial Exposition na Filadelfia, nos EUA, é apresentado o piano automático (Pianola). 
Esse tipo de dispositivo pneumático começa a aparecer em 1840 e provavelmente uma as primeiras patentes 
deva se ao do francês Claude Seytre de 1842. 
Joseph-Marie Jacquard (1752-1834), 
Mecânico francês que construiu em 1804 o primeiro tear totalmente automático comandado por um sistema 
de cartões perfurados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 - Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) 3 - Tear 
Na década de 1980 surgem os sistemas inteligentes e sistemas especialistas, como robôs inteligentes (assim 
chamados) quando integrados com sensores inteligentes (visão robótica, entre outros) e a formação das células 
flexíveis. 
 
Sistemas de Produção 
“Um sistema de produção é um conjunto de pessoas, equipamentos e procedimentos organizados para realizar 
as operações de produção de uma empresa” Mikell P. Groover, engenheiro e professor da universidade Lehigh, 
é autor do livro Automação Industrial e Sistemas de Manufatura, 3ª Ed., Pearson. 
Acesse a Biblioteca Virtual e conheça outras obras de Groover: 
 
Siglas utilizadas como apoio ao projeto e à produção: 
 
 
Para conhecer um pouco mais, leia o texto que vai do capítulo 1 ao capítulo 5 
do livro Automação Industrial e Sistemas de Manufatura 3ª edição – disponível 
na biblioteca virtual Pearson para alunos da Cruzeiro do Sul. 
 
 
 
Referência e sugestão de leitura de dois artigos, disponíveis online na língua inglesa: 
• Supermarket's Futuristic Outlet (artigo online da revista IEEE Spectrum de abril de 2004) 
https://spectrum.ieee.org/computing/embedded-systems/supermarkets-futuristic-outlet 
• They Know Where You Are (artigo online da revista IEEE Spectrum de julho de 2003) 
https://goo.gl/ew6iv2 
Referência e sugestão de leitura ( Biblioteca Virtual – Pearson e Minha Biblioteca) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sistemas Flexíveis de Manufatura 
O que é um FMS? 
 
GROOVER, P., M. (05/2014). Introdução aos Processos de Fabricação. [Minha Biblioteca]. Retirado 
de https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/978-85-216-2640-4/ 
Trabalho Humano Componente adicional na operação de manufatura de um sistema ou célula flexível é o 
trabalho humano. Funções desempenhadas por trabalhadores humanos são: (1) carregamento e 
descarregamento de peças do sistema, (2) configuração e mudanças nas ferramentas de corte, (3) manutenção 
e reparação de equipamento, (4) a programação CNC de peças, (5) programação e operação do sistema 
computacional, e (6) gestão global do sistema. 
Robôs Industriais e Robótica 
Vídeo sugerido o vídeo GetInside na Intel 45nm Chip Factory, da empresa Intel, de 2007. 
O vídeo apresenta a instalação da fábrica de semicondutores com tecnologia de 45nm e poderá o espectador 
observar a utilização de vários sistemas de robótica e de automação da manufatura. → 
https://www.youtube.com/watch?v=PecKlm6VutU&feature=youtu.be 
Definição de robô 
1. Segundo a AFRI (Association Française de Robotique Industrielle): manipuladores modestos, efetuando 
automaticamente sequências de trabalho variáveis, ou mesmo fixas, devem ser denominados robôs. E mais 
ainda, a robótica deve englobar todas as novas adaptações em máquinas conhecidas e todas as máquinas 
desenvolvidas com base na utilização de técnicas modernas de controle, da informática e de novos sensores. 
2. O Robot Institute of America (RIA) deu uma definição menos restritiva, substituindo a noção de adaptação 
pela noção de reprogramação: “Um robô industrial é um manipulador multifuncional e reprogramável, 
concebido para mover cargas, peças, ferramentas, ou dispositivos especiais, segundo movimentos 
programados variáveis, para a execução de diversas tarefas”. 
3. O JIRA (Japan Industrial Robot Association) dá uma definição, mesmo que restritiva, distinguindo os 
seguintes tipos de robôs industriais: robôs sequenciais (sequência fixa e sequência variável); robôs de ciclos 
programáveis (por aprendizagem e por linguagem); robôs inteligentes. Estes últimos são máquinas ou 
agrupamento de máquinas capazes de se adaptar as modificações de ambiente mediante sistemas evoluídos de 
controle, percepção, comunicação e decisão. 
O comitê que rege a norma ISO para robôs e dispositivos robóticos é TC 184/SC 2 
Artigos na língua inglesa: https://www.iso.org/home.html 
Dica 1: Para conhecer mais sobre robôs e o mercado de robótica atual, acesse o portal da RIA Robotics OnLine 
em: https://www.robotics.org/ 
Dica 2: Para conhecer a definição adotada para robôs industriais e sistemas de segurança de robôs do 
Departamento de Trabalho dos EUA, consulte o endereço: 
https://www.osha.gov/dts/osta/otm/otm_iv/otm_iv_4.html 
 
Dica: Para saber mais sobre esses tipos de robôs e seus projetos, acesse os seguintes locais e informações: 
• Projeto COG originado (na década de 90 no MIT) para permitir uma estrutura robótica de aprendizado, 
onde o robô possa interagir com o ambiente. 
https://goo.gl/HxWC4R 
• Robô humanoide ASIMO da empresa Honda 
http://asimo.honda.com/ 
• Robô Yaskawa Motoman SDA10 
https://goo.gl/TvHSR9 
Video [IREX 2011] Yaskawa MOTOMAN SDA 10D 
https://www.youtube.com/watch?reload=9&v=tY61CBDXlxE&feature=youtu.be 
Dica: Para saber mais sobre simuladores fica a seguir a sugestão de 3 vídeos disponíveis no YouTube usando 
o sistema FastSimu: 
• Deburring simulation (Off-line programming) with Visual Components 
http://youtu.be/a4TVHTkdVPY 
• Painting simulation (Off-line programming) with Visual Components 
http://youtu.be/YTf99yODUmE 
• Spotwelding simulation (Off-line programming) with Visual Components 
http://youtu.be/hdUY2TtHXao 
Leis da robótica 
As três leis da robótica criadas por Isaac Asimov: 
1ª Lei: Um robô não pode ferir um ser humano ou, por inação, permitir que um humano seja ferido. 
2ª Lei: Um robô deve obedecer às ordens dadas por humanos, exceto quando isto conflitar com a primeira lei. 
3ª Lei: Um robô deve proteger sua própria existência, a menos que isto conflite com a Primeira ou a Segunda 
Lei. 
No portal do Departamento de Trabalho dos EUA, é possível obter informações e a definição adotada para 
robôs industriais e sistemas de segurança de robôs utilizados mundialmente. 
O endereço de acesso é: 
https://goo.gl/M6vspQ 
Você pode obter mais detalhes sobre a história da robótica e dos robôs industriais no texto (arquivo PDF) no 
endereço a seguir: https://goo.gl/8rbo7C 
Você poderá saber mais sobre os tipos de efeito terminal e ferramentas para robôs e sistemas automáticos 
pesquisando o portal de fabricantes. P.ex. o endereço a seguir: http://www.ati-ia.com/ 
Endereços (links) de alguns fabricantes mundiais de robôs industriais presentes no Brasil: Portal de robótica 
da ABB: https://goo.gl/TMGjr1 
Portal de robótica da KukaRobotics: http://www.kuka-robotics.com/br/ 
Portal de robótica da YaskawaMotoman: http://www.motoman.com.br/ 
Sensores e Atuadores (Transdutores) e Tópicos de Redes de Comunicação Industrial 
Sugestão de pesquisar e entrar no portal de fabricante de transdutores, (de sensores e/ou de atuadores) para 
conhecer mais sobre o que existe disponível atualmente no mercado, as tecnologias envolvidas na sua 
fabricação e em quais aplicações são encontrados
sensores e atuadores. 
• Sensores e recursos da empresa Keyence, japonesa, no portal em português: http://www.keyence.com.br/ 
• Sensores, atuadores, controladores e redes da empresa Smar, brasileira: 
http://www.smar.com.br 
• No caso da Smar, acesse o artigo técnico Relés x Sensores no link: 
https://goo.gl/SPKxMJ 
• Outro vídeo (9m34s) sobre aplicação e fabricação de sensores e sua aplicação na indústria, disponível na 
língua inglesa, no link: 
https://goo.gl/9PXGsN 
• Um vídeo (7m36s) aula do professor do SENAI, sobre sensores indutivos, disponível no portal YouTube: 
http://youtu.be/hqZQ29pfCvQ 
 
Dica de aprofundamento: 
Para conhecer mais, você poderá baixar o arquivo PDF contendo um Guia elaborado pela empresa MacroPainel 
no endereço: https://goo.gl/hahEfo 
Para saber mais sobre a International Electrotechnical Commission acesse: http://www.iec.ch/ 
Para saber mais: 
O artigo “True Position Measurement with Eddy Current Technology” da revista Sensors Maganzine, discute 
o funcionamento do sensor indutivo e apresenta como calcular a intensidade do sinal e a metodologia da 
medição. Disponível na língua inglesa pode ser acessado no endereço: 
https://www.sensorsmag.com/components/true-position-measurement-eddy-current-technology 
Para conhecer detalhes sobre o projeto, a modelagem e a construção de sensores capacitivos para uso na 
engenharia mecânica com ênfase na indústria automobilística, consulte a dissertação de mestrado “Micro-
sensor capacitivo para avaliação da qualidade de combustíveis automotivos” de Mendonça, L. G. D. de 2008, 
disponível no endereço a seguir: 
https://goo.gl/N5gzcr 
Um rápido artigo sobre características do sensor capacitivo que apresenta tabela de constantes dielétricas, pode 
ser acessado no endereço: 
https://goo.gl/TDVCh2 
Informações e capítulo de livro dedicado aos sensores capacitivos pode ser acessado (na língua inglesa) no 
endereço a seguir: 
http://www.capsense.com 
http://www.capsense.com/capsense-wp.pdf 
É possível obter muitas informações técnicas sobre potenciômetros, na língua inglesa, no portal do fabricante 
Bourns: 
https://goo.gl/dCciow 
Para obter mais informações sobre a construção de um dispositivo LVDT, leia o artigo “Typical Linear 
Variable Differential Transformer (LVDT)” na língua inglesa, no link: https://goo.gl/ypvQNe 
Para saber mais: A seguir são indicados três vídeos no portal do YouTube sobre o funcionamento do LVDT. 
https://youtu.be/G_q9jF4EscU 
0:53min (filme sobre protótipo), acesso: outubro/2012 
https://youtu.be/ZFnIOeR5RjQ 
0:18m (animação), acesso: outubro/2012 
http://youtu.be/g5OOzVcgfUQ 
59:80min (aula sobre LVDT em inglês) 
Para visualizar as figuras, conhecer o conceito e entender mais sobre a extensômetria, acesse e leia o material 
didático a seguir: 
1. Extensômetria Básica Andolfato, R. P.; Camacho J. S.; de Brito G. A. 
UNESP, Ilha Solteira, 2004 https://goo.gl/WDrKmJ 
2. Material do Prof. Fernando A. França Instrumentação e Medidas: grandezas mecânicas UNICAMP, 2007. 
https://goo.gl/HPN5pc 
Para aprofundar-se no tema da instalação 4-20mA e sua atualização para o protocolo Hart, vale a leitura do 
artigo técnico “Libertando o poder do HART e proporcionado benefícios aos usuários”, de César Cassiolato, 
diretor da empresa nacional Smar, líder em automação industrial. O artigo encontra-se no link: 
https://goo.gl/hG5qsc 
Alguns conceitos e um histórico, leia o artigo Redes Industriais, também de César Cassiolato, no link: 
https://goo.gl/Jy2QqR 
Para aprofundar-se no tema da instalação 4-20mA e sua atualização para o protocolo Hart, vale a leitura do 
artigo técnico “Libertando o poder do HART e proporcionado benefícios aos usuários”, de César Cassiolato, 
diretor da empresa nacional Smar, líder em automação industrial. O artigo encontra-se no link: 
https://goo.gl/hG5qsc 
Alguns conceitos e um histórico, leia o artigo Redes Industriais, também de César Cassiolato, no link: 
https://goo.gl/Jy2QqR 
Controladores Lógico Programáveis 
Sugestão de pesquisa: entrar no portal de fabricantes de CLP para conhecer mais sobre o que existe disponível 
atualmente no mercado e as tecnologias envolvidas e os recursos de treinamento. 
1. Sobre o uso do CLP na aplicação da automação da manufatura: 
http://youtu.be/6vhF08JMx1w 
2. Vídeo Introducing students to Industrial Programmable Controllers, em inglês, sobre treinamento e o uso 
de CLPs: 
http://youtu.be/lCYWuk034NI 
3. Vídeo Siemens LOGO PLC Tutorial Training: 
http://youtu.be/FmJQTqXYtjw 
4. Linha Siemens SIMATIC S7: A referência mundial em controladores CLPModulares 
https://goo.gl/G6E6dF 
 
Dica: Caso queira treinar a lógica ladder e simular os exercícios da nossa unidade, sem dispor de um CLP e 
laboratório como o ambiente Festo que foi apresentado, uma sugestão é utilizar o programa LADSIM (Ladder 
Logic Editor and Programmable Logic Controller Simulator) disponibilizado pela empresa Bytronic, no 
endereço: 
http://www.bytronic.net 
Sistemas de Identificação e Captura de Dados 
Fica a sugestão de leitura de artigos sobre sistemas de identificação e portais de fabricantes de sistemas de 
identificação automatizados para conhecer mais sobre o que existe disponível atualmente no mercado e as suas 
tecnologias envolvidas. 
1. Supermarket's Futuristic Outlet artigo online da revista IEEE Spectrum de abril de 2004. 
https://goo.gl/1Z7RMW 
2. They Know Where You Are artigo online da revista IEEE Spectrum de julho de 2003. 
https://goo.gl/AfgQHV 
3. Automatic Identification and Data Capture (AIDC) Portal com definição online sobre identificação 
automática e da captura de dados. 
https://goo.gl/Jd94kZ 
4. Story of Asimo the Honda Robot 
https://goo.gl/eTsRpN 
Para conhecer uma definição do tema, acesse e leia Automatic Identification and Data Capture (AIDC), texto 
disponível (em inglês) no portal online sobre identificação automática e da captura de dados. 
https://goo.gl/cgfMDd 
Em português, há o portal do centro de excelência em tecnologias de identificação, que é uma iniciativa privada 
da COSS para o desenvolvimento científico-empresarial de soluções inteligentes baseadas em tecnologia de 
identificação personalizada. O centro tem o apoio e o financiamento da FAPESP e da Finep, para encontrar 
soluções inovadoras em rastreabilidade e visibilidade de materiais e produtos na cadeia de abastecimento 
inteligente. 
https://goo.gl/c7f1nq 
Para saber mais das tecnologias que deixaram de ser ficção e estão presentes no dia-a-dia, acesse e leia os dois 
artigos a seguir (disponível na língua inglesa) O artigo The RFID Hacking Underground da revista Wired: 
https://goo.gl/aFZCkF 
O artigo Want An RFID Chip Implanted Into Your Hand? Here's What The DIY Surgery Looks Like (Video) 
da revista Forbes: 
https://goo.gl/yZUBg7 
A figura a seguir apresenta a linha do tempo do avanço dos sistemas RFID (Identificação por Rádio – 
Frequência desde sua primeira aplicação em 1959 até a década atual. 
 
Dica: Para conhecer sistemas de identificação que utilizam recursos de visão de máquina e controle inteligente, 
acesse os seguintes artigos do portal da NI: 
01. Artigo Simulador Virtual para Treinamento em Visão de Máquina com LabVIEW, do Professor João E. 
Espaciais da Faculdade SENAC de Ciências Exatas e Tecnologia: 
https://goo.gl/Wq9wdp 
02. Vídeo Visão de Máquina em Sistemas Multicore. O que há de novo? no endereço 
https://goo.gl/MiGQU8 
03. Vídeo Visão geral sobre Smart Camera da National Instruments no endereço: 
https://goo.gl/hD5jCj 
BONS ESTUDOS