Automação da Produção         Introdução      Prof. Antonio Souza Jr         Agosto de 2011
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Introdução automação da produção

  1. 1. Automação da Produção Introdução Prof. Antonio Souza Jr Agosto de 2011
  2. 2. Automação da ProduçãoOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  3. 3. Automação da Produção Automóveis Mercedes CL600 Hoje: 50..100 ECU (electronic control units) Aplicações críticas: Brake-by-wire, Steer-by-wire A eletrônica embarcada é cerca de ¼ do custoOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  4. 4. Automação da Produção Trens Um trem moderno possui mais de 20 computadores interconectados Radio Comunicação Unidade de controle Displays VCU VCU DU DU TCU TCU Freios Diagnósticos Controle de tração Energia Sinalização Benefícos: Redução dos custos de operação, diagnósticos mais rápidos de problemas, Melhor gerenciamento do consumo de energia, controles automáticos, etc TGV 3:30Os slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  5. 5. Automação da Produção Aviões Avionics:  Flight management  Flight control  Flight recording  Diagnostics  “Fly-by-wire”  Flight SimulatorsOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  6. 6. Automação da Produção Prédios  Ar condicionado  Elevadores Irrigação de jardins  Segurança patrimonial  Controle de consumos (H20/Energia/Gás)  Controle de visitantes  Sistema de alarme e combate à incêndio  Eficiência energéticaOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  7. 7. Automação da Produção Usinas e subestações  Sistemas de Proteção  Controles (remotos e locais)  Tensão e frequência  Garantia de fluxo de energia  Medição de consumo  FaturamentoOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  8. 8. Automação da Produção Usinas e subestaçõesOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  9. 9. Automação da Produção Aeroportos Aeroporto de Oslo - Noruega 12 milhões de passageiros  Terminais, torre de controle, perímetro de segurança, área de tráfego, pátios e pistas  180.000 m2 de área construida  34 portões de embarque  3 estações de gerenciamento  1000 painéis sinóticos  8500 pontos de controle de ar condicionado  Gerenciamento remoto através de TCP/IP  Sistemas de alarmes de incêndio  Sistemas de combate à incêndio  Sistemas de comunicação  Sistemas de iluminação  Sistemas de controle de bagagemOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  10. 10. Automação da Produção Controle de tráfego Monitoria e controle de incêndio Monitoria e controle de invasões Controle de energia e iluminação Controle de ventilação Monitoramento de poluição Monitoramento visual (câmeras) Prevenção de engarrafamentos... (Túnel Letten - ZuriqueOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  11. 11. Automação da Produção Portos Euromax Controle de trâfego Controle de acesso Janelas de atracação Segurança patrinomial Carga e descarga Segurança do trabalhador Planejamento de pátio Planejamento de Carga Energia e Água Monitoramento visual (câmeras)Os slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  12. 12. Automação da Produção Estações de tratamento de água e esgoto  Gerenciamento de operações  Bombas, válvulas, exaustores  Monitoramento de vazões  Controle de qualidade da água  Controle de qualidade do esgoto  Adição de produtos químicos  Segurança das operações  Segurança do trabalhador  “Segurança da população”Os slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  13. 13. Automação da Produção Gasodutos e oleodutos  Sistemas de comunicação de longa distância. Muitas vezes interligando países  Sistemas de segurança contra vazamentos, explosões, incêndios  Controle de fluxo dos fluidos ou gases  Importância econômica  “Gasoduto Bolívia – Brasil”Os slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  14. 14. Automação da Produção Indústria farmacêutica  Controle de Inventario  Gerenciamento de receitas  Embalagem  Amostragem  Rastreamento Típica de processos por lotes / bateladasOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  15. 15. Automação da Produção Manufatura  CAD/CAM/CIM  Robôs,  Transportadores  Máquinas CNC  Cabines automáticas de pintura  Células  Logistica.Os slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  16. 16. Automação da Produção Armazéns e CDs  Dependência extrema dos sistemas de controle e localização  Conexões com a Cadeia de Suprimento  Atendimento de pedidos  CRM – Customer Relationship Management  Faturamento  EDE - Eletronic Data Exchange  ASN Advanced Shipping Notice Apparel PickingOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  17. 17. Automação da Produção Indústria de papel e gráficas  Controle de motores (sincronização dos cilindros de impressão, tinta e água)  Controle da lâmina de papel (paper web): tensão e velocidade)  Interfaces homem-máquina  Alto requerimento de disponibilidade  Produção perecível (notícias).Os slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  18. 18. Automação da Produção Química e petroquímica Exploração e prospecção Requerimentos especiais:  Proteção ambiental Transporte  Ambiente explosivo e Distribuição  Altas pressões  Ambiente corrosivo  Inacessibilidade Refino e trasnformaçãoOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  19. 19. Automação da Produção Cimento  Tarefas:  Controle de rotação dos fornos  Controle de temperatura  Controle de suprimento de combustível  Controle de transportadores  Monitoramento de poluiçãoOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  20. 20. Automação da Produção Automação no contexto da produção  Mudanças das plantas fabris  Atendimento às mudanças de mercado  Desenvolvimento de novas disciplinas  Pesquisa operacional  Cibernética  InformáticaOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  21. 21. Automação da Produção Automação no contexto da produção  Declínio inicial da produtividade (Anos 80)  Maior variedade de encomendas  Maior diversidade de produtos  Menores lead times  Ciclos de vida menoresOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  22. 22. Automação da Produção Automação no contexto da produção  Mais automação com maior abrangência  Processos produtivo  Controle de variáveis de processo  Nível, pressão, temperatura,vazão, etc  Sequência das etapas de processo  Coleta, distribuição e guarda de informações de processoOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  23. 23. Automação da Produção Automação no contexto da produção  Mais automação com maior abrangência  Processos auxiliares  Recebimento/aceitação de pedidos  Planejamento de materiais  Armazenagem  Distribuição  Manutenção  RH  Planejamento financeiro  Contas a pagar  EtcOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  24. 24. Automação da Produção Automação no contexto da produção Evolução:  Configuração multidisciplinar englobando várias áreas do saber Objetivo:  Sistemas produtivos mais eficientes, ágeis e confiáveisOs slides seguintes foram adaptados de Kirrmann/ABB
  25. 25. Automação da ProduçãoAutomação no contexto da produçãoRazões para automatizar Aumentar a produtividade;  Aumentar o rítimo de produção; Planilha de  Redução de lead time; Custo de Mão  Redução de mão de obra direta e indireta de Obra Segurança  Remover pessoas do trabalho em ambientes perigosos;  Remover pessoas de processos que requerem ambientes extremamente limpos Melhoria de qualidade  Detecção imediata de defeitos  Redução de perdas Redução de atividades rotineiras e burocráticas 9/9/2011
  26. 26. Automação da ProduçãoAutomação - Definições Automação é a substituição do trabalho humano ou animal pormáquina. Automação é a operação de máquina ou de sistemaautomaticamente ou por controle remoto, com mínimainterferência do operador humano. Automação é o controle de processos automáticos. Automático significa ter um mecanismo de atuação própria, quefaça uma ação requerida em tempo determinado ou em respostaa certas condições. Ribeiro, 1999
  27. 27. Automação da ProduçãoAutomação - DefiniçõesEtimologia: Automation (1960)Participação do computador no controle automático industrial.Definição:“Qualquer sistema, apoiado em computadores, que substitui otrabalho humano, visando soluções rápidas e econômicas, para atingiros objetivos da indústria, dos serviços ou bem estar”Controle automático e automação podem ter o mesmo significado oupodem ser diferentes, onde o controle regulatório se aplica aprocessos contínuos e a automação se aplica a operações lógicas,seqüenciais de alarme e intertravamento.
  28. 28. Automação da ProduçãoMecatrônica - um novo conceitoAplicação combinada de conhecimentos de áreas tradicionais, como aengenharia mecânica, a eletrônica, controle e a computação de formaintegrada e concorrenteTermo usado pela primeira vez no Japão nos anos 70 como resultado dacombinação bem sucedida da mecânica, eletrônica e processamento digitalpara bens de consumo.
  29. 29. Automação da ProduçãoMecatrônica - DefiniçõesÉ a combinação sinergética de engenhariamecânica, eletrônica e de computação aplicadaao desenvolvimento de produtos e sistemas(Ashley, 1997)
  30. 30. Automação da ProduçãoMecatrônica - DefiniçõesÁrea interdisciplinar que combina a engenharia mecânica, a engenhariaeletrônica e ciências da computação. Schweitzer, 1996Combinação das áreas de mecânica, controle, microeletrônica e ciência dacomputação numa abordagem de engenharia concorrente, com uma visãosimultânea das possibilidades nas diferentes disciplinas envolvidas, emcontraste com as abordagens tradicionais que em geral tratam os problemasseparadamente. Van Brussel, 1996.
  31. 31. Automação da ProduçãoMecatrônica - DefiniçõesCombinação de mecânica e eletrônica, considerando as ciências da computaçãoferramenta integrante das engenharias, com o objetivo de melhorar a operação,aumentar a segurança e reduzir custos de máquinas e equipamentos. Salminen, 1996.Filosofia de projeto, baseada na integração de microeletrônica, computação econtrole em sistemas mecânicos, com o propósito de obter a melhor solução deprojeto e produtos com certo grau de ‘inteligência’ e ‘flexibilidade’. Acar, 1996
  32. 32. Automação da ProduçãoMecatrônica
  33. 33. Automação da ProduçãoProdutos e Sistemas MecatrônicosA mecatrônica e o desenvolvimento de produtoO desenvolvimento de um produto que segue uma abordagem mecatrônica érealizado utilizando ferramentas de CAD, CAE, CAM, CAPP.A mecatrônica e o desenvolvimento de sistemasO sistema desenvolvido é um sistema mecatrônico quando composto porelementos mecânicos e eletrônicos e controlado por um sistemacomputacional. As duas interpretações podem ser combinadas!
  34. 34. Automação da ProduçãoSistemas MecatrônicosDefinição de um sistema“Uma combinação de componentes que agem conjuntamente para completaruma função não possível para quaisquer das partes individuais.” Dicionário Padrão da IEEE de Termos Elétricos e EletrônicosDefinição de um sistema Mecatrônico “Uma combinação de componentes mecânicos, elétricos, eletrônicos e de engenharia de computação que agem conjuntamente para completar uma função não possível para quaisquer das partes individuais.” Adaptado de Dicionário Padrão da IEEE de Termos Elétricos e Eletrônicos pelo autor 9/9/2011

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