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Automação e Tecnologia de Processo na Produção

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CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
1 
 
Administração de Produção e Serviços
Administração de Produção e Serviços
Aula 5 
Profa. Gilvane Marchesi
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
2 
Conversa Inicial 
Olá, caro aluno! 
Essa é a nossa quinta aula da disciplina Administração de Produção e 
Serviços! 
Todas as operações usam algum tipo de tecnologia de processo. Mas 
você sabe quais são as vantagens de seu uso? 
Neste encontro, além de falarmos sobre esse assunto, falaremos sobre o 
conceito e os tipos de automação, os sistemas flexíveis de manufatura, entre 
outros temas que envolvem a administração de produção e serviços. 
Pronto para aprender esses temas? Então, assista à introdução de nossa 
aula, com a professora Gilvane Marchesi, em seu material on-line! 
 
Contextualização 
A tecnologia de processo auxilia a produção a atender a uma clara 
necessidade do mercado; em outras ocasiões, torna-se disponível e uma 
operação escolhe adotá-la na expectativa de que possa explorar seu potencial, 
de alguma forma. 
Qualquer que seja a motivação, todos os gerentes de produção precisam 
entender o que as tecnologias emergentes podem fazer, quais vantagens 
podem ser dadas e que limitações ela pode impor à operação produtiva. 
O artigo indicado em seu material on-line aborda aspectos a respeito da 
tecnologia de processo, e de outros temas que veremos nesta aula. Não deixe 
de conferir! 
 
 
 
 
 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
3 
TEMA 1 – Conceito e tipos de Automação 
O conceito mais antigo de automação é a associação da substituição de 
mão de obra humana por máquinas. 
Dentro do ponto de vista estratégico de produção, em que a automação 
integra um leque de novas tecnologias no processo produtivo, sabemos que o 
domínio dessa nova tecnologia trará vantagens competitivas para quem adotá-
la, pois é cada vez maior o nível de exigência do público alvo quanto à 
qualidade, preços e flexibilidade dos produtos. 
Ao contrário do que é pregado no conceito de produção em massa, a 
automação permite incorporar padrões de qualidade, bem como flexibilizar a 
produção com mais variações sobre o mix de produtos. Para atingir objetivos e 
agregar valor, a estratégia de produção utiliza tecnologias de processo, 
máquinas e equipamentos. 
 
Tipos de Automação 
 
Existem, b asica ment e, t rês ti pos d e a utom açã o: 
a) Automação fixa 
 É assim chamada quando a configuração dos equipamentos obriga a uma 
determinada sequência de operações. Este tipo de automação tem como 
características o alto investimento inicial em equipamentos e o alto volume 
de produção, resultando, por outro lado, em pouca flexibilização nos 
produtos. 
b) Automação programável 
 O equipamento tem a capacidade de mudar a sequência de operações 
para fazer diferentes configurações de produtos. A operação é controlada por 
um programa e este pode ser alterado para a produção de novos produtos. 
Também exige altos investimentos em equipamentos de uso geral com menores 
taxas de produção, mas pode lidar com mudanças nos produtos, adequando-se 
a produção em lote. 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
4 
 
 Para cada lote de um produto diferenciado, o sistema pode ser reprogramado, 
bem com a preparação física: novas ferramentas devem ser carregadas e novos 
acessórios devem ser fixados. O ciclo de produção do lote tem que incluir um 
período de preparação e a reprogramação que consumirá tempo. 
c) Automação flexível 
A automação flexível produz vários produtos ou peças com pouco tempo 
perdido na mudança de um produto a outro. Não se perde tempo na produção 
para reprogramar o sistema e a preparação física. É possível a produção de 
várias combinações e programações de produtos sem lotes separados. 
O investimento em equipamentos é bastante alto. Com taxas médias de 
produção, os sistemas flexíveis têm capacidade para produzir continuamente 
composições variáveis de produtos, pois conseguem lidar com variações no 
projeto. 
As principais razões para a automação são o aumento de produtividade e 
competitividade por meio de uma qualidade melhor dos produtos, com 
aproveitamento de matérias-primas, redução no ciclo de fabricação e redução 
nos estoques de material em processo, além da questão do alto custo da mão 
de obra ou a falta dela. 
 
 
Que tal entendermos como a automação funciona na prática? Acesse o 
material on-line e confira a videoaula e um vídeo muito interessante sugerido 
para este tema! 
 
 
 
 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
5 
 
TEMA 2 – Tecnologia de processo – Produto/Serviço 
 
Conforme SLACK (2006), as operações utilizam, no processo, algum tipo 
de tecnologia. Esta tem a função de ajudar a produção a atender a uma 
demanda do mercado. As tecnologias de processo (como máquinas, 
equipamentos e dispositivos) ajudam a produção a transformar os inputs, a 
matéria-prima e as informações, somando valor na busca pelos objetivos 
estratégicos da produção. 
Continuando neste tema, SLACK (2006) comenta que o desenvolvimento 
do produto pode ser visto como mais importante do que a tecnologia de processo 
ou o inverso. O ciclo de vida ou a maturidade do produto é um fator que 
influencia este desenvolvimento. Quando se está na fase de introdução 
do produto a tecnologia relacionada a ele é a mais requisitada, pois a taxa de 
inovação tem que ser alta e o desempenho do produto otimizado. 
SLACK (2006) explica que na maturidade do produto, o foco deve estar 
na tecnologia de processo, pois trata-se de uma etapa de inovação baixa, e o 
processo de produção precisa diminuir os custos e aumentar os lucros. 
 
Gerenciamento de operações e tecnologia de processo 
Conforme SLACK (2006, p. 181) “os gerentes de produção estão 
continuamente envolvidos com o gerenciamento de tecnologias de processos”. 
Para fazer isso, efetivamente, eles devem ser capazes de: 
 articular como a tecnologia para melhorar a eficácia da operação; 
 estar envolvidos na escolha da tecnologia em si; 
 gerenciar a instalação e a adoção da tecnologia de modo que não interfira 
com as atividades em curso na produção; 
 integrar a tecnologia com o resto da produção; 
 monitorar continuamente seu desempenho. 
 “atualizar ou substituir a tecnologia quando necessário”. 
 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
6 
 
 
Ainda SLACK (2006) afirma que os gerentes de produção necessitam 
conhecer os princípios da tecnologia que será utilizada, para terem segurança 
na avaliação de alguma informação técnica. Assim, poderão conversar com os 
especialistas na tecnologia para entendê-la da melhor forma possível . 
 Há algumas questões fundamentais, que qualquer gerente de produção 
deve ser capaz de responder quando está na gestão de algum tipo de 
tecnologia. 
 Qual a diferença de uma tecnologia para outras similares? 
 Como ela faz isso? Para desempenhar suas funções, que características 
ela tem? 
 Quais são os benefícios para a operação produtiva? 
 Que limitações podem trazer para a produção? 
 
 
Vamos aprofundar nossos conhecimentos acerca da tecnologia de 
processo e conhecer mais da gestão da inovação no desenvolvimento de novos 
produtos? Acesse seu material on-line para ler um artigo a respeito deste tema, 
e para assistir à videoaula preparada pela professora Gilvane Marchesi! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
7 
TEMA 3 – Manufatura auxiliada por computador – CAM 
 
Os sistemas CAM (Manufatura Auxiliada por Computador) foram 
desenvolvidos devido às necessidades de programação das máquinas CNC 
estudadas e lançadas na década de 1950 (PRADO e LARA, 2005, p. 20). A partir 
do desenvolvimento de máquinas comandadas por computador, os processos 
se tornaram mais precisos e mais complexosexigindo, assim, dos 
programadores, maior tempo e capacidade para a aplicação de mais 
ferramentas e estratégias de usinagem. 
 
 Com o propósito de agilizar a programação das máquinas CNC e 
de outros processos de manufatura, os softwares de CAM ganharam mais 
atenção e pesquisa no seu desenvolvimento, o que os tornou sinônimo de 
programação prática e a solução mais eficiente para a programação das 
máquinas operatrizes na usinagem de peças/produtos com formas complexas. 
 
O CAM (Computer Aided Manufacturing) é definido como o uso efetivo da 
tecnologia do computador no planejamento, gerência e controle da função de 
produção. As aplicações do CAM podem ser assim divididas em duas grandes 
categorias, as quais representam dois diferentes níveis de envolvimento do 
computador nas operações de fábrica. 
Além disso, a utilização dos softwares de CAM possibilita o cálculo das 
trajetórias das ferramentas em tempos mínimos e do tempo real que seria gasto 
na usinagem do produto, conseguindo, assim, a acuracidade nas programações 
das ordens de produção. Também é capaz de extinguir os erros de programação 
cometidos pelos programadores nos programas manuais, que quase sempre 
levam a colisões e programar peças complexas que dificilmente a programação 
manual conseguiria fazer, como por exemplo, programas para centros de 
usinagem com quatro ou cinco eixos (PRADO E LARA, 2005, p. 22). 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
8 
Os autores também apontam que o CAM suporta a gerência tanto no 
planejamento da produção quanto no controle da produção, por serem 
interligados e transferirem informações como estimativa de custos, mão de obra, 
planejamento do processo. Dentro deste planejamento, auxilia-se o 
sequenciamento das operações com informações como calcular tempos padrão, 
programar máquinas, controlar estoques, os sistemas flexíveis máquinas CNC, 
ou seja, sendo um sistema automatizado, pode-se controlar todas estas 
atividades. 
Agora, vamos ler um artigo que fala sobre os sistemas CAD e CAM 
específicos para o mercado joalheiro? Você entenderá como funciona o 
processo de criação e produção de joias, destacando os benefícios e aspectos 
envolvidos na tecnologia dessa produção. 
Leia o texto indicado em seu material on-line, e assista à videoaula deste 
tema, preparada pela professora Gilvane Marchesi! 
 
 
Tema 4 – Outras tecnologias de processo – 
CNC/Robótica/AGVs/FMS 
São também consideradas tecnologias de processo: 
 Máquinas de controle numérico. 
 Robótica. 
 Veículos guiados automaticamente. 
 Sistemas flexíveis de manufatura. 
 
Agora, vamos entender como funciona cada um desses processos na 
página seguinte. 
 
 
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9 
 
1) Máquinas-ferramentas de controle numérico (CNC) 
São máquinas que executam operações segundo as instruções de um 
computador. Máquinas com tais características são ditas de controle numérico 
(NC – Numerically Controled) quando as instruções ou programas são 
armazenados em fitas ou cartões perfurados (sistemas mais antigos). Quando 
as instruções são armazenadas em chips ou outro meio eletrônico, são ditas 
máquinas CNC (Computer Numerically Controled). As máquinas CNC podem 
ser programadas e reprogramadas de acordo com as necessidades do 
momento, já que cada uma dispõe de um computador. As denominadas 
máquinas DNC (Direct Numerically Controled) são controladas por um 
computador central e não individual. 
Por causa da rapidez de programação e preparação das ferramentas, 
estas máquinas proporcionam alta flexibilidade de produção e altos rendimentos, 
mostrando que são projetadas para atingir elevados rendimentos na produção. 
O operador que controlava a máquina manualmente é substituído por um 
computador com um conjunto de instruções codificadas, trazendo mais precisão 
e produtividade. Elimina erros com desenhos feitos em CAD e melhora a 
capacidade dos processos diminuindo refugos e com melhores índices de 
qualidade. 
 
Quer ver uma máquina CNC trabalhando? Assista ao vídeo indicado em 
seu material on-line! 
 
 
 
 
 
 
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10 
2) Robótica 
 Para SLACK (2002), um robô pode ser definido como uma máquina 
controlada por computador. Complementa que robôs são também dispositivos 
especializados por meio de movimentos programados variáveis, para 
desempenho de uma variedade de tarefas. Algumas vezes tem braços, 
terminando em um pulso e usam elementos de memória e se necessário pode 
usar sensores e adaptação, que levam em conta o ambiente e as 
circunstâncias. Na prática usada para operações corriqueiras como: soldagem, 
pintura, empilhamento de contendores, esmerilhamento, embalagem ou 
carregamento e descarregamento de máquinas. 
 Nessas tarefas, a habilidade dos robôs é de desempenhar tarefas 
repetitivas, monótonas e, algumas vezes, perigosas por longos períodos, sem 
variação e sem reclamação. Vem com um painel de controle e uma prancheta 
eletrônica para programação dos movimentos, que pode ser feita via 
computador. 
 
Conforme as aplicações, os robôs podem ser classificados como: 
 robôs de manuseio; 
 robôs de processo; 
 robôs de montagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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11 
 
3) Veículos guiados automaticamente (AGVs – Automated 
Guided Vehicles) 
Os AGVs (Automated Guided Vehicles – veículos comandados por 
computador) são pequenos veículos autônomos que movem materiais para 
operações agregadoras de valor como o transporte e a alimentação das 
máquinas. Conforme SLACK (2006), geralmente são guiados por meio de cabos 
enterrados no chão. Suas instruções vêm de um computador central, seus 
sistemas ou computadores. Automatiza-se a movimentação, porque esta 
atividade não agrega valor do produto. São vantagens do uso dos AGVs: 
 Menor custo pela substituição de trabalho humano. 
 Promovem entregas Just-in-time entre etapas do processo de 
produção. 
 Podem ser usados como estações de trabalho móveis. 
 Reduz o tempo em cada estágio do processo. 
 
 
Vamos ver como funciona o trabalho de um AGV em uma fábrica, bem 
como outros aspectos acerca das tecnologias CNC, robótica e FMS? Acesse o 
seu material on-line, assista ao vídeo indicado e à videoaula deste tema! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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12 
 
Tema 5 – Sistemas flexíveis de manufatura (FMS) 
Um FMS (Flexible Manufacturing Systems) pode ser definido como “uma 
configuração controlada por computador de estações de trabalho semi-
independentes, conectadas por manuseio de materiais e carregamento de 
máquinas automatizadas”. Essa definição dá uma ideia das partes componentes 
de um FMS conforme explana Slack (2006 p. 185). São elas: 
 Estações de trabalho CN: máquinas-ferramentas ou centros de trabalho 
mais sofisticados, automatizados ou máquinas ferramenta de controle 
numérico, que desempenham operações “mecânicas”. 
 Instalações de carga e descarga: Frequentemente robôs, que movem 
peças de e para as estações de trabalho. 
 Manuseio e estocagem de material: instalações de transporte e/ou 
manuseio de materiais, que movem peças entre estações de trabalho 
(podem ser AGVs ou esteiras ou trilhos transportadores ou, se as 
distâncias são pequenas, robôs), algumas vezes incorporando estocagem 
na função. 
 Um sistema central de controle: por computador, que controla e 
coordena as atividades do sistema (estações de trabalho, AGVs, robôs), 
e também o planejamento e o sequenciamento de produção e o 
roteamento das peças através do sistema. ” 
 
Em seu material on-line, você pode assistir a um vídeo que explana o 
funcionamento dos componentes do FMS. Confira! 
 
 Slack (2006) complementa que um FMS pode ser descrito como: 
a) Sistema flexível restrito: para a produção de uma quantidadepequena 
de configurações de peças. O p r o j e t o e s t á v e l c o m p o u c a s 
d i f e r e n ç a s e n t r e a s p e ç a s . Existem pequenas diferenças de 
geometria entre as peças e o projeto de produto está estabilizado. As 
peças têm uma sequência de produção quase igual ou igual. 
b) 
b) Sistema flexível de ordem aleatória: neste caso há muitas variações 
na configuração das peças, ou o projeto passa por alterações, inclusive, 
na programação. Processa peças em sequências variadas. 
 
CCDD – Centro de Criação e Desenvolvimento Dialógico 
 
13 
SLACK (2006) explica que o FMS é uma “micro-operação” autocontida, 
que é capaz de manufaturar em componente completo do início ao fim. As 
facilidades de cada uma das tecnologias individuais são maximizadas para 
fazer de um FMS uma tecnologia de manufatura adaptável. Uma programação 
de produtos, todos diferentes, mas dentro do escopo de operações do sistema, 
pode ser processada em qualquer ordem, e sem demora para a troca. 
 
Qualquer conjunto de máquinas dentro de um FMS tem limitações no 
tamanho e na forma dos materiais que pode processar. A implicação disso 
é que os FMS são mais bem adaptados para aplicações de manufatura em 
que os projetos das peças são basicamente similares e, ainda, cujos 
tamanhos de lotes devam ser pequenos (talvez apenas um). 
 
Um FMS consiste de um grupo de unidades de processamento 
(predominantemente máquinas ferramenta de controle numérico 
computadorizado – MFCNC) interconectadas através de um sistema 
automatizado de estocagem e manuseio de material, controladas por um sistema 
integrado de computador. 
 
 Os FMS variam consideravelmente em sua complexidade e tamanho, e 
o termo FMS é frequentemente usado para tecnologias que são bem pouco 
similares. Por exemplo, um FMS pode ser criado para produzir uma única peça. 
Outro, pode produzir um único produto por longos períodos, mas então mudar 
rapidamente para outro produto. Esta última situação é usualmente realizada 
pelo que é, algumas vezes, chamada linha transfer flexível (FTL – flexible 
transfer line). 
 
 
 
 
 
 
 
 
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14 
Fatores a serem considerados na viabilidade de implantação de um FMS 
comentados por SLACK (2006): 
 Utilização anterior de sistemas CNC. 
 Ambiente econômico externo. 
 Valor do investimento. 
 Tempo de implantação. 
 Treinamento dos trabalhadores. 
 Apoio da alta Administração. 
 
Algumas possíveis vantagens do FMS 
 Maior flexibilidade para iniciar ou fazer alterações nos produtos. 
 Redução do processo produtivo. 
 Economia de estoque de material entre um processo e outro com uma 
produção em fluxo. 
 Tempo de utilização das máquinas otimizado. 
 Redução no setup das máquinas. 
 Redução de máquinas e processos. 
 Melhoria na qualidade do processo e do produto. 
 Menos utilização de espaço. 
 Menos necessidade de mão de obra especializada. 
 Melhor resposta ao consumidor. 
 Mais qualidade e agilidade. 
 Melhoria na produção de Protótipos. 
 
 
Acesse o seu material on-line, assista ao vídeo indicado e à videoaula 
deste tema! 
 
 
 
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15 
Tema 6 – Manufatura integrada por computador – CIM 
Conforme Slack (2006), o CIM agrega as funções de engenharia do 
CAD/CAM aplicando a tecnologia do computador para as funções de operação 
e de processamento da informação no ambiente fabril. Isso começa na entrada 
do pedido, o projeto e produção até a expedição do produto. As funções da 
empresa que estão ligadas à produção são automatizadas e estão juntas num 
sistema integrado. Dessa forma, as saídas de uma atividade servem como 
entradas para a próxima. Esta sucessão de eventos começa com a venda e 
termina com a expedição do produto. 
Ainda Slack (2006) explica que o FMS integra somente as atividades 
ligadas diretamente com o processo de transformação e não com as atividades 
que a precedem. O sistema de manufatura, em si, é somente mais uma atividade 
entre muitas (apesar de estar no centro delas). 
Os sistemas na organização, como previsão de vendas, pedidos, controle 
de qualidade, planejamento de manutenção e assim por diante, acontecem 
simultaneamente ao projeto dos produtos e as atividades de planejamento da 
produção. 
Slack (2006 p. 188) cita: “Sabendo-se que todos esses sistemas de 
“contorno” utilizam computadores, pode existir potencial para uma integração 
com as tecnologias de processamento direto de materiais, como os FMS. Essa 
integração mais ampla é conhecida como manufatura integrada por computador. 
Ela pode ser definida como o monitoramento baseado em computador e controle 
de todos os aspectos do processo de manufatura, baseado num banco de dados 
comum e se comunicando através de alguma forma de rede de computador”. 
O objetivo geral do CIM é proporcionar às empresas uma visão ampla 
sobre o seu estado geral e uma maior rapidez e capacidade de reação e de 
adaptação, de uma forma coordenada, rápida e flexível, adequando-se com as 
características de duas fontes de informações: 
 
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16 
1. Externo: os pedidos e alterações oriundas do mercado/clientes. 
2. Interno: os eventos previstos e os inesperados oriundos da empresa e do 
chão de fábrica. 
No sistema de produção automatizada há uma interligação de estações 
capazes de processar, de uma forma automática e simultânea, uma grande 
variedade de componentes sob comando computadorizado. O sistema é 
complementado e interligado por um subsistema de transporte de materiais, mas 
também por uma rede de comunicações responsável pela integração dos 
aspectos de fabricação. Isso é traduzido como flexibilidade no encaminhamento 
dos componentes do(s) produto(s), no processo produtivo, na coordenação e 
controle da manipulação dos materiais e na utilização das ferramentas 
apropriadas. 
Um sistema de produção automatizada tem as seguintes características: 
 - alto grau de automatização; 
 - alto grau de integração e interligação; 
- alto grau de flexibilidade e evolutibilidade. 
“A rede de comunicações não só é responsável pela transferência de 
informação, por exemplo, programas entre as estações de processamento, como 
também suporta a coordenação, monitoração, controle e gestão de todo o 
sistema (TOVAR, 1996)”. 
A tecnologia CIM junta e torna eficientes as operações de produção, com 
as de desenvolvimento, coordenação e planeamento, ou seja, todo o sistema de 
manufatura. A integração de tecnologias e sistemas, que ajudem a manter a 
produção é seu objetivo final. Basicamente, esta integração tem duas partes 
principais: 
1. Primeira fase de Integração: dão as tecnologias básicas que projetam 
produtos, controlam máquinas que conformam os materiais, transportam 
materiais e gerenciam alguns dos aspectos operacionais do processo de 
manufatura. 
 
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17 
2. Segunda fase de Integração: dão das atividades da organização que 
interagem com processos de fornecedores e consumidores. 
 
 
 
 
 
Acesse o seu material on-line, assista ao vídeo sugerido e à videoaula 
deste tema! 
 
 
 
 
 
 
 
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18 
Trocando Ideias 
Pense um pouco sobre a automação. Como seria o nosso dia a dia no trabalho 
e não houvesse esse sistema? 
Após sua reflexão, acesse o fórum desta disciplina, no Ambiente Virtual de 
Aprendizagem (AVA) e cite, ao menos, três razões para uma empresa investir 
em automação. 
 
Não deixe de participar! 
Na Prática 
É importante que você se lembre de que a maioria dos robôs é 
controlada de maneira similar às máquinas-ferramentas CN, porém com mais 
liberdade. Dentre as aplicações em que podem trabalhar, eles podem ser 
classificados em robôs de manuseio, robôs de processo e robôsde 
montagem. 
Agora, que tal assistir ao processo em que um robô embala produtos 
de uma fábrica? Acesse seu material on-line e confira! 
 
Síntese 
 Chegamos ao fim do nosso encontro! 
 
Hoje falamos sobre os conceitos e tipos de automação, a tecnologia de 
processo, a manufatura auxiliada por computador, outras tecnologias de 
processo, os sistemas flexíveis de manufatura e, finalmente, a manufatura 
integrada por computador. 
 
Não deixe de pesquisar outros artigos e vídeos que abordem essas 
temáticas, para aprofundar ainda mais o seu aprendizado! 
Agora, assista ao resumo dos conteúdos vistos hoje, com a professora 
Gilvane Marchesi, em seu material on-line. 
 
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19 
Referências 
 
MARTINS, P. G.; LAUGENI, F. P. Administração da Produção. 1. ed. São 
Paulo: Saraiva, 1999. 
 
MORAES, A. A.; KOBAYASHI, F. Comando Numérico Computadorizado. 
Apostila de Mecatrônica – São Paulo: SENAI, 2003, p. 113. 
 
PALOMINO, R.C. Uma Abordagem para a Modelagem, Análise e Controle de 
Sistemas de Produção Utilizando Redes de Petri. Dissertação de Mestrado. 
Florianópolis, UFSC, 1995. 
 
PRADO, H. de S.; LARA, P. C. P. (Elaboração). Curso Técnico em 
Mecatrônica: Apostila Desenho Assistido por Computador. 3 ed. São Paulo: 
SENAI, 2005, p. 61. 
SLACK, N. Administração da Produção. 2.ed. São Paulo: Atlas, 2002.

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