Introdução a Engenharia de
Controle e Automação
PROF. PABLO ROBERTO JULIÃO DA S. MOREIRA
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O que é Controle e Automação
?
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CONTEXTO
• Revolução Industrial na Inglaterra no sec.
XVIII:
– Surgimento da máquina a vapor
– Mecanização da produção
– “Fordismo”
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CONTEXTO
• “Moderna Revolução Industrial”:
– Homem passa a controlar os sistemas de
informação;
– Informações com grande dinamismo.
– Necessidade de ser pró-ativo;
– Mercado cada vez mais competitivo
– Internacionalização do mercado
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MERCADO
• Qual a posição dos países frente a
modernização?
– Modernização das estruturas de produção;
– Reestruturação dos processos de gestão.
Isso se faz necessário devido a
crescente competitividade ligada
ao crescimento acelerado, em que
os incapazes serão extintos .
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MERCADO
• Nesse contexto de modernização:
– Torna-se necessário a implementação de:
• Células flexíveis de produção;
• Linhas de produção automatizadas.
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MERCADO
• Nesse contexto de modernização:
– Necessidade de um engenheiro:
• Capaz de adaptar-se e absorver novas
tecnologias;
• Com conhecimento multidisciplinar;
• Conhecimentos em sistemas de computação;
• Com conhecimentos em teorias de decisão e
organização;
• Com formação em automação e controle.
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MERCADO
– Necessidade de um engenheiro:
• Capaz de projetar e produzir produtos inteligentes;
• Com formação não em tecnologias do presente,
mas sim com conceitos básicos e sólidos em:
–
–
–
–
–
–
Física
Matemática
Modelagem
Simulação
Controle
Dinâmica de sistemas
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MERCADO
• Necessidade de um engenheiro:
– Aprendizado visando romper a barreira entre
o academicismo e o mundo real
– Que sejam capazes de fazer:
•
•
•
•
Análise dos processos;
Projeto e dimensionamento;
Avaliação de viabilidade e segurança;
Manutenção;
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O que é Controle e Automação
?
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Definições
• Automação é a aplicação de técnicas
computadorizadas ou mecânicas para
diminuir o uso de mão-de-obra em
qualquer processo, especialmente o uso
de robôs nas linhas de produção. A
automação diminui os custos e aumenta a
velocidade da produção. Fonte: Lacombe
(2004)
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Schweitzer, 1996
• No trabalho “Mechatronnics: basics,
objetives, examples”:
É uma área interdisciplinar que combina a
engenharia mecânica a engenharia
eletrônica e as ciências da computação.
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Van Brussel, 1996
• No trabalho “Mechatronics: a powerful concurrent
engineering framework”:
Combinação
das
áreas
de
mecânica,
controle,
microeletrônica e ciências da computação, numa
abordagem de engenharia concorrente, com uma visão
simultânea das possibilidades nas diferentes disciplinas
envolvidas em contraste com as abordagens tradicionais
que em geral tratam os problemas separadamente.
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Salminen, 1996
• No trabalho “Tem years of mechatronics research and
industrial applications in Finland”:
Na combinação de mecânica e eletrônica, considerando
as ciências da computação ferramentas integrante das
engenharias, com os objetivos de melhorar a operação,
aumentar a segurança e reduzir custos de máquinas e
equipamentos.
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Acar, da Universidade de Loughborough,
1996
• No trabalho “Engineering education for mechatronics”:
Em uma filosofia de projeto, baseado na integração da
microeletrônica da computação e do controle em
sistemas mecânicos, com o propósito de obter a melhor
solução de projeto e produtos com certo grau de
inteligência e flexibilidade.
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O que é Engenharia de Controle e
Automação?
• Integração sinérgica das
áreas de:
• Engenharia mecânica;
• Engenharia eletro-eletrônica;
• Ciências da computaçao.
Eletro-eletrônica
• Possíveis Resultados:
Automaçã
e
Controle
M
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Qualidade;
Produtividade;
Segurança;
Redução de custos;
Confiabilidade;
Precisão;
etc
C
–
–
–
–
–
–
–
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Analogia
17
Onde pode estar a Automação
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A Automação no Cotidiano
– Em casa:
•
•
•
•
Lavando roupa
Esquentando leite
Abrindo o portão
Lavando louça
– Na rua:
• Sacando dinheiro
• Dirigindo pelas ruas
• Fazendo compras
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A automação no Cotidiano
– No trabalho:
•
•
•
•
Registrando o ponto
Programando um robô
Recebendo matéria-prima
Estocando produto
acabado
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A automação no Cotidiano
• No Trabalho
– Fazendo controle de
qualidade
– Controlando temperatura de
uma tanque de água
– Controlando a temperatura do
escritório
– Acionando o sistema de
combate à incêndio
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Automação e Produção
• Garantir uma produção com as
mesmas características e alta
produtividade
• Automação no meio ambiente
– Cumprimento de novas normas
– Sistemas de controle de efluentes
– Sistemas de controle de gases
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Desafios
• Desafio: Inserir o homem no contexto da
automatização sem traumatismo, sem
desemprego, tendo somente um saldo
positivo.
• “O risco que se corre ao se introduzir
novas tecnologias é menor do que aquele
que se corre ao não introduzi-las”
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Vantagens da Automação
•
•
•
•
•
•
Maiores níveis de qualidade de conformação e de
flexibilidade;
Menores custos de trabalho;
Menores perdas materiais;
Menores custos de capital;
Maior controle das informações relativas ao processo;
Maior qualidade das informações ;
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Vantagens da Automação
• Melhor planejamento e controle da produção;
• Repetibilidade e maior qualidade na produção;
• Realização de tarefas impossíveis ou agressivas ao
homem;
• Redução da área de fabricação;
• Sistemas produtivos integrados;
• Restabelecimento mais rápido do processo produtivo;
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• FIM