introdução a engenharia de controle e automação prof. pablo roberto juliÃo da s. moreira...

Introdução a Engenharia de Controle e Automação

PROF. PABLO ROBERTO JULIÃO DA S. MOREIRA

pablo.moreira@prof.una.br

O que é Controle e Automação

?2

CONTEXTO

• Revolução Industrial na Inglaterra no sec. XVIII:– Surgimento da máquina a vapor– Mecanização da produção– “Fordismo”

3

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

4

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 .

5

MERCADO

• Nesse contexto de modernização:– Torna-se necessário a implementação de:

• Células flexíveis de produção;• Linhas de produção automatizadas.

6

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.

7

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

8

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;

9

O que é Controle e Automação

?10

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)

11

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.

12

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.

13

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.

14

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.

15

O que é Engenharia de Controle e Automação?

• Integração sinérgica das áreas de:

• Engenharia mecânica;• Engenharia eletro-eletrônica;• Ciências da computaçao.

• Possíveis Resultados:– Qualidade;– Produtividade;– Segurança;– Redução de custos;– Confiabilidade;– Precisão;– etc

Eletro-eletrônica

Automaçãe

Controle

Ciências da

computação M

ecân

ica

16

Analogia

17

Onde pode estar a Automação

?18

A Automação no Cotidiano

– Em casa: • Lavando roupa• Esquentando leite• Abrindo o portão• Lavando louça

– Na rua:• Sacando dinheiro• Dirigindo pelas ruas• Fazendo compras

19

A automação no Cotidiano

– No trabalho:• Registrando o ponto• Programando um robô• Recebendo matéria-prima• Estocando produto

acabado

20

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

21

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

22

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”

23

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 ;

24

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;

25

• FIM