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1 AUTOMAÇÃO DA PRODUÇÃO Lucio Queiroz1 Luiz Augusto Formigoni Maria Cristina Tagliari Diniz2 1. RESUMO Os sistemas de produção são indispensáveis na era industrial. Os atuais processos de produção devem considerar os aspectos econômicos do mundo moderno, como globalização, terceirização, qualidade, eficiência operacional, automação, entre outros. Esse projeto tem como objetivo desenvolver um projeto de automação de um processo industrial em função de melhoria da produtividade, qualidade, ergonomia e custos. Um sistema de produção é a integração de mais de uma estação de trabalho, automatizada ou manual, buscando um efeito colaborativo. São exemplos desses sistemas: linhas de produção ou de montagem e células de manufatura. Palavras-chave: Produção; industrial; processos; produtividade. 2. INTRODUÇÃO O planejamento do processo produtivo considera as informações da documentação e do projeto do produto para determinar a sequência de processamento individual e do ciclo de montagem necessário à produção da peça. A partir do plano de produção, o controle de produção gerencia e controla as operações físicas realizadas na fábrica, monitorando o progresso do produto. Na indústria, alguns componentes do sistema de produção podem ser automatizados, enquanto outros podem funcionar de modo manual ou administrativamente. Entre os sistemas automatizados, eles podem se dividir em automação dos sistemas de produção e sistemas computadorizados de apoio à produção. Hoje, esses dois sistemas se fundem para implementar um sistema de produção automatizado. Em uma indústria, normalmente são necessários recursos computacionais que são conectados aos sistemas de apoio à produção e aos sistemas de controle do funcionamento da fábrica. 1 Acadêmico do curso de Engenharia de Produção, Centro Universitário ENIAC. e-mail: e-mail_pessoal@gmail.com 2 Professor Doutor (ou Mestre ou Especialista) dos cursos de Engenharia, Centro Universitário ENIAC. e-mail: email_do_professor@servidor.com mailto:e-mail_pessoal@gmail.com mailto:email_do_professor@servidor.com 2 Convivemos com sistemas de controle no dia a dia e, muitas vezes, talvez nem perceba. É o caso das escadas rolantes e de sistemas de controle de temperatura, presentes em ar condicionados, por exemplo. Outros equipamentos dependem de sistemas assim: elevadores, geladeiras, chuveiros, até foguetes e satélites. Os sistemas de produção automatizados são assim denominados porque executam suas operações com um nível reduzido de participação humana em comparação com os processos manuais (GROOVER, 2011). Nos dias de hoje, há os sistemas chamados de altamente automatizados, com participação humana quase inexistente, como ocorre em algumas operações de usinagem, em produções que utilizam robôs industriais, sistemas de armazenamento automático de materiais e inspeções automáticas de controle de qualidade, entre outros. Segundo Groover (2011), os sistemas automatizados de produção podem ser classificados em três tipos básicos: automação rígida, automação programável e automação flexível. Veja figura abaixo: 3 3. OBJETIVOS O objetivo geral é desenvolver um projeto de automação de um processo industrial em função de melhoria da produtividade, qualidade, ergonomia e custos. Objetivos específicos Os objetivos específicos se baseiam em: ● Analisar o aumento de facilidade através da automação do processo; ● Analisar a qualidade das empresas que utilizam a automação de processos com o objetivo na qualidade; ● Verificar os custos da utilização dos sistemas de automação; 4. METODOLOGIA Pesquisa qualitativa baseado em referências bibliográficas e métodos teóricos práticos utilizados na pesquisa de automação da produção em empresas que utilizam esse método. 5. DESENVOLVIMENTO O controle estuda como agir sobre determinado sistema, de modo a comandar ou regular para obter um resultado específico. A teoria de controle moderna tem aplicação não só no ramo da engenharia, mas tem mostrado resultados significativos em outras áreas (como medicina, economia e biologia). De modo sucinto, você pode dizer que o objetivo do controle é atingir um determinado valor de saída, denominado ponto de ajuste ou SP (set-point); a estratégia de controle é o modo como esses objetivos serão atingidos. Os controles estão divididos em dois grandes grupos, o controle manual e o controle automático. O controle, seja ele manual, seja automático, não está presente apenas na indústria ou em grandes processos tecnológicos. No nosso cotidiano, o controle está presente em nosso banho, mantendo a temperatura da água agradável, ao acendermos uma lâmpada, entre outros. No controle manual, o processo é controlado por meio de dispositivos manuais, de modo que o operador passa a ser responsável diretamente pelo trabalho, processando, de modo manual, o sinal que atua diretamente no dispositivo de controle. O objetivo do controle automático é manter uma variável estável ou condicioná-la a um determinado valor. 4 Para atingir o valor desejado, o sistema de controle deve conhecer a variável a ser controlada, o desvio aceitável e o sinal de correção para, assim, aplicar uma ação de controle que possa reduzir ou anular o desvio. Esse tipo de controle é muito utilizado atualmente na indústria. • Controladores: atuando como núcleo ou ligados em rede, os controladores fornecem a computação, os cálculos e o gerenciamento da parte de I/O de um sistema de automação. Dois tipos de controladores são os computadores e os CLPS. • Computadores: ferramenta responsável por programar os sistemas de controle, os computadores funcionam também como o controlador real em algumas máquinas; isso é vantajoso, pois tem custo relativamente baixo, devido à sua ampla disponibilidade. • Controladores lógicos programáveis (CLPs): controlam processos eletromecânicos e, embora sejam basicamente computadores digitais, têm várias entradas e saídas, resistência a vibrações e impactos, temperaturas extremas e ruídos elétricos que os diferem dos computadores de uso geral. • Planta: parte ou um conjunto de itens de uma máquina/equipamento, que podem funcionar conjuntamente, afim de desempenhar determinada operação. Nos nossos estudos, denominaremos como uma planta, qualquer objeto físico a ser controlado. • Processos: Ibarz e Barbosa-Cánovas (2002) define um processo como o conjunto de atividades ou operações industriais que modificam as propriedades das matérias-primas com o propósito de obter produtos que atendam às necessidades da sociedade. Em nossos estudos, vamos denominar de “processo” qualquer operação a ser controlada. • Sistemas: é uma combinação de componentes que atuam em conjunto para atingir determinado objetivo. • Distúrbio: é um sinal que pode afetar adversamente o valor da saída de um sistema. • Controle realimentado: é uma operação que, na presença de distúrbios, busca reduzir a diferença entre a saída de um sistema e a entrada de referência, operando com base nessa diferença. 5 • Variável do processo (PV): quantidade, propriedade ou condição física medida para que se possa efetuar a indicação e/ou controle do processo (nesse caso, também chamada de variável controlada). • Variável manipulada (MV): grandeza operada com a finalidade de manter a variável controlada no valor desejado. • Set-point (SP): valor desejado estabelecido previamente como referência. Set Valor (SV): ponto de controle no qual o valor controlado deve permanecer. • Desvio: valor resultante da diferença entre o valor desejado e o valor real da variável controlada. • Ganho: o valor resultante do quociente entre o sinal de saída e o sinal de entrada. Tanto a entrada como a saída devem ser expressas na mesma unidade. • Servomecanismos: também são chamados de sistemas de controlede posição, ou seja, sistemas de controle realimentado em que a saída é alguma posição mecânica, de velocidade ou aceleração. 6. RESULTADOS Mesmo que haja diversos tipos de sistemas, existem algumas características em comum: um sistema manipula ou processa sinais de entrada e emite sinais de saída. Mas, dado um sistema, o primeiro desafio é construir um diagrama que o represente, pois cada sistema pode ser representado por diversos diagramas equivalentes. Isso nos leva ao segundo desafio: considerando um diagrama, que pode ser complexo ou não, reduzi-lo ao diagrama equivalente mais simples possível, ou seja, um bloco. Portanto, reduzido esse diagrama, você terá diretamente a respectiva função de transferência. Então, podemos concluir que todo A automação da produção é capaz de tornar a empresa mais competitiva, possibilitando a ela concorrer com agentes nacionais e internacionais. Além disso, aumenta o controle de suas atividades, permitindo aos gestores terem maior consciência do que ocorre na fábrica, especialmente se forem implementadas tecnologias de automação junto a dispositivos e sistemas de monitoramento. 6 7. CONSIDERAÇÕES FINAIS Para a disseminação do conhecimento, seria necessário um equilíbrio entre os canais formais e informais. Os canais formais são importantes para formalização do processo, no entanto, no dia a dia, as pessoas trocam informações por meio de telefone, conversas face a face ou mensagens instantâneas. Considerando a maior rapidez de informações compartilhadas que podem auxiliar no andamento do projeto, ratifica-se a ideia de que quanto mais rico for o canal de comunicação, maior será a presença do conhecimento tácito. A troca de conhecimento e a comunicação interpessoal entre as áreas são intensas, por isso sugerem-se, em estudos futuros, outras pesquisas sobre a importância atribuída à comunicação e o seu papel na tomada de decisão dos gestores. Ressalta-se que a automação dos processos, em qualquer organização é uma realidade apenas para os grandes empresas. Os resultados evidenciam que o processo de implantação da automação, nas propriedades de grande porte, é lento e gradativo, justificado pelas restrições de disponibilidade financeira para grandes investimentos. Ainda há um longo caminho a percorrer, no sentido da automação dos sistemas voltados a outros setores menores no ramo da produção. 7 8. FONTES CONSULTADAS BANZATO, E. O paradigma da automação. 2002. Disponível em: . Acesso em: 27 nov. de 2020. EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Automação de processos. Juiz de Fora, 1996. Disponível em: . Acesso em: 27 nov. 2020. GROOVER, M. P. Automação industrial e sistemas de manufatura. 3. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. IBARZ, A.; BARBOSA-CÁNOVAS, G. V. Unit operations in food engineering. [S.l.]: CRC, 2002. DUNN, W. C. Fundamentos de instrumentação industrial e controle de processos. Porto Alegre: Bookman, 2013.
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