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A AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL E OS NOVOS CONCEITOS DE APOIO A GESTÃO DA PRODUÇÃO 
 
José Alberto Nicolau de Oliveira 
Depto de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte 
E-mail: Nicolau@ufrnet.br 
 
Resumo – Neste trabalho são analisados alguns conceitos gerais da automação industrial e os seus 
encaminhamentos nos últimos anos sob a influência dos novos paradigmas de mercado, de planejamento e de 
gestão da produção. Ênfase será dada à compreensão dos principais conceitos ligados a visão de integração 
dos vários setores de uma empresa, desde os relacionamentos em chão de fábrica até as novas concepções de 
negócios e dos sistemas de gerenciamento da produção. São propostas e analisadas duas hierarquias de 
automação industrial. 
 
Abstract - In this work some general concepts of the industrial automation and their directions are analyzed 
in the last years under the influence of the new market paradigms, of planning and of administration of the 
production. Emphasis will be given to the understanding of the main tied concepts the vision of integration of 
the several sections of a company, from the relationships in factory ground to the new conceptions of 
businesses and of the management systems of the production. They are proposed and analyzed two 
hierarchies of industrial automation. 
 
Palavras chaves – automação, produção, gestão da produção, controle. 
 
1. Introdução 
Nos últimos anos os esquemas de produção têm 
sofrido mudanças significativas (Tovar, 1996) quer 
seja pela crescente competição entre as empresas quer 
seja pelo enorme desenvolvimento dos sistemas que 
embarcam microprocessadores e microcontroladores 
em suas unidades mais básicas de controle às quais, 
sofrem revolucionárias transformações (Maitelli, 
2001). Associa-se a esta evolução o desenvolvimento 
crescente dos processadores digitais de sinais (DSPs) e 
das redes de comunicação. O uso do DSP ligado às 
técnicas de inteligência artificial e de redes neurais 
permite gradativamente a incorporação de inteligência 
a unidades terminais de controle tais como sensores e 
atuadores. 
Independentemente dos conceitos que direcionam a 
automação integrada da empresa, todos buscam um 
lugar comum: o lucro. E este lucro, só poderá vir com 
o aumento da competitividade. Um sistema 
automatizado pode contribuir para o aumento da 
competitividade da empresa através da redução dos 
custos de pessoal; redução de custos de “stock” 
(intermediários e terminais – “stock” zero); 
disponibilização de produto com atraso zero em 
operação “Just in time”; aumento da qualidade dos 
produtos; maior disponibilidade dos produtos; 
aumento da evolutilidade e aumento da flexibilidade 
da produção (Tovar, 1996). Estes objetivos têm sido 
buscados de formas diferenciadas durante as últimas 
décadas. 
Destacam-se quatro fatores que têm contribuído 
significativamente, para o desenvolvimento dos 
sistemas de fabricação (Rocha, 2001): o aumento das 
expectativas dos clientes; a globalização da 
cooperação e dos mercados; o incremento das pressões 
sociais, notadamente questões ecológicas e o aumento 
da complexidade tecnológica. Todos estes aspectos 
implicam num considerável aumento da freqüência de 
concepção dos produtos e da reprogramação dos 
sistemas de fabricação. No entanto, a reprogramação 
dos sistemas de fabricação é uma tarefa complexa que 
envolve um tempo de ativação elevado, 
nomeadamente na definição dos passos necessários 
para a fabricação de um novo produto, no 
sequenciamento de novas tarefas e na reprogramação 
das diferentes máquinas. Por este motivo, o aumento 
da flexibilidade dos sistemas de fabricação assume 
uma importância crescente de forma a permitir 
aumento de eficiência e de produtividade voltadas à 
competitividade. 
 
2. Sistemas Industriais, segmentos da automação e 
tecnologias associadas 
Os sistemas industriais dividem-se em dois grupos 
principais: a industria de manufatura e a industria de 
processos. No primeiro grupo se enquadram dentre 
outras as industrias automotiva, eletrônica e de 
computadores, aeronáutica e têxtil. Já no segundo 
grupo estão as industrias petroquímica, de produção 
de energia, de refinaria, farmacêutica e química. De 
acordo com o tipo de industria, os elementos a 
monitorar e a atuação também podem se diferencia r. 
Enquanto nas industrias de processos a presença 
predominante são os sinais contínuos, na de 
manufatura temos a predominância de sinais e 
controles discretos (Tovar, 1996), (Maitelli, 2001). 
A evolução da tecnologia e dos dispositivos 
eletrônicos tem norteado a presença dos dispositivos 
de controle desde os meados da década de 50. Em 
particular, se destaca, a partir da década de 70, o 
surgimento dos microprocessadores, micro-
controladores e DSPs, os quais propiciaram o 
desenvolvimento dos controladores lógicos 
programáveis (CLPs) inicialmente robustos, mas 
pouco flexíveis . Gradativamente, no entanto, o CLP 
adquire flexibilização, ao se incorporar aos novos 
paradigmas de “codesign” (“hardware” e “software”), 
de lógica programável e dos “embedded systems” 
(sistemas embarcados). A lógica cablada dá lugar à 
lógica programável e a incorporação de inteligência 
aos dispositivos terminais de controle (sensores e 
atuadores) dispensa ações anteriormente próprias de 
sistemas supervisórios. 
A incorporação de elementos de conversão analógica 
para digital e de digital para analógica nos dis positivos 
digitais programáveis (microcontroladores e DSPs) 
encurtam, cada vez mais , os caminhos antes distintos 
do controle contínuo e do controle discreto, e 
viabilizam que se tenha numa mesma malha a 
presença de sensoriamento e atuação de sinais 
analógicos e digitais. 
Esta evolução faz com que soluções anteriormente 
defendidas como as dos Sistemas Digitais de Controle 
Distribuídos (SDCD) passem a se reder frente às 
novas definições de redes de campo integradas às 
redes de informação. Além da redução nos custos, 
passa a existir uma natural simplificação em 
procedimentos, análises e tomada de decisões. 
Novos padrões de redes de chão de fábrica e de 
informação (proprietários ou abertos) são 
continuamente buscados por fabricantes e associações. 
Para tipos ma is específicos de aplicação, alguns 
provavelmente sairão fortalecidos. Até mesmo o mais 
barato deles, o Ethernet, segundo Seixas (Seixas Filho, 
2001), será uma alternativa para redes de sensores e 
atuadores onde, não sejam requeridas segurança 
intrínseca ou alimentação através do cabo. 
 
3. Conceitos evolutivos da manufatura e da gestão 
da produção 
O momento atual exige uma visão única (holística) do 
negócio (Hosenfeld, 1999) onde o ponto chave é a 
integração de todos os setores da empresa. Enquanto 
anteriormente (anos 80 e início da década de 90) a 
automação industrial relacionava apenas o nível de 
chão de fábrica com o de supervisão, hoje ela tem que 
estender seus domínios até a gestão da produção 
integrando os processos de negócios nas suas diversas 
visões (estratégias, atividades, informação, recursos e 
organização) como um todo unificado. Os dados agora 
são transformados em informação de negócio. Todos 
estes sistemas integrados de automação passam a ser 
globalizados no termo geral de EPS (“Enterprise 
Production Systems ”) que incluem os sistemas de 
execução da manufatura, responsável por todo o 
acompanhamento da produção, da ordem de produção 
ao produto final, os sistemas de manutenção, os 
sistemas de gerenciamento de laboratórios, ou de uma 
maneira geral, os sistemas capazes de suportar as 
necessidades de informação para todo o 
empreendimento. Dentro deste enfoque destaca-se o 
papel fundamental da gestão da produção. 
Desde a década de 70, nota-se nas empresas de 
produção uma tendência no sentido da utilização de 
sistemas automáticos para a execução de muitas das 
tarefas relacionadas com as atividades de projeto e 
fabricação. Estas tecnologias denominam-se de 
projeto e manufatura assistidos por computador 
(CAD/CAM). É, no entanto,amplamente reconhecido 
que o âmbito de aplicação de computadores nas 
atividades de produção deve ultrapassar o projeto e a 
manufatura, e passar a incluir ligações ao mercado por 
parte da empresa. O nome dado a esta utilização mais 
abrangente é o de Produção Integrada por computador 
(CIM). Neste conceito as funções de pesquisa e 
desenvolvimento, projeto, produção, montagem e 
controle de qualidade estão interligadas. 
Conseqüentemente, a integração requer que as 
relações quantitativas entre o projeto do produto, os 
materiais, o processo de fabricação e as capacidades 
dos equipamentos estejam bem definidas e sejam 
compreendidas (Seixas Filho, 2001). 
Quando o conceito CIM surgiu no início dos anos 80, 
era entendido fundamentalmente como “Computer 
Manufacturing”, sendo o termo integração pouco 
relevante e secundário na altura da implementação. 
Tinha como pressuposto fundamental que todos os 
problemas duma empresa poderiam ser resolvidos 
tecnologicamente, centralizando as atividades, 
automatizando a planta de manufatura e controlando o 
processo eletronicamente, o que permitia, sem ser o 
objetivo, a redução substancial da dependência da 
fábrica pelo ser humano. O que era realmente 
importante era a informatização, automatização e 
diminuição da intervenção do homem. Surgem assim 
as ilhas de automação, supostamente muito eficientes 
isoladamente, mas que no conjunto poucas ou 
nenhuma vantagem competitiva trouxeram às 
empresas (Rocha. 2001). 
Com o tempo e com as primeiras frustrações e 
fracassos, foi-se iniciando um longo processo de 
aprendizagem e de adaptação às necessidades 
tecnologias e sociais da empresa. Inicialmente pensou-
se que a solução continuaria a passar pelo uso da 
tecnologia, pois se constatou a ineficiência das ilhas 
de automação em nível global, o que poderia 
potencialmente ser resolvido com a interligação dos 
sistemas heterogêneos. Desenvolveram-se e 
implementaram-se então formas de comunicação e 
interligação, protocolos e formatos de codificação de 
informação. Contudo, rapidamente se constatou que o 
verdadeiro problema dos sistemas não se devia a 
questões puramente tecnológicas. Surgiram então 
empresas responsáveis pelo acompanhamento do 
processo, implementação e integração dos diversos 
componentes tecnológicos que, juntamente com a 
comunidade científica. desenvolveram metodologias e 
técnicas de estudo e implementação. A contratação 
destes “system integrators” permitiu o 
desenvolvimento e a incorporação de novos conceitos 
a partir dos anos 80 (Thomas, 2001). 
Um sistema de produção integrado é constituído por 
diversos módulos interligados entre si. A capacidade 
de comunicação entre módulos contribui 
decisivamente para as capacidades de integração de 
todo o sistema e, portanto, para o seu desempenho 
enquanto sistema integrado. Na figura 1 podem ser 
vistos os componentes mais freqüentemente utilizados, 
bem como as relações entre eles. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 
CIM – Produção Integrada por Computador 
CAD – Projeto Assistido por Computador 
CAPP – Planejamento de Processos Ass. por Computador 
PPC – Planejamento e Controle da Produção 
CAE – Engenharia Assistida por Computador 
CAM – Manufatura Assistida por Computador 
CAQC – Controle da Qualidade Assistida por Computador 
MÊS – Sistemas de Execução da Produção 
FMS – Sistema Flexível da Manufatura 
 
A evolução dos sistemas de gestão da produção tem 
sido no sentido de englobar progressivamente todas as 
áreas da empresa, permitindo criar sinergias que 
resultam da possibilidade de partilha permanente da 
informação, da integração das diversas áreas e do 
acompanhamento da totalidade dos ciclos de vida dos 
produtos, desde o projeto até aos serviços de pós-
venda. No início dos anos 90, este conceito foi 
estendido para cobrir áreas, tais como finanças, 
recursos humanos, gestão de projetos, entre outros, 
que representam a gama completa de atividades de 
qualquer empresa. Surgiu assim, a noção de 
Planejamento de Recursos empresariais (ERP). A 
utilização de Sistemas de Gestão e Recursos 
Empresariais (MRP/ERP) vem se tornando cada vez 
mais comum entre as indústrias. Incluí-se neste 
contexto, também, o parque fabril brasileiro. As 
empresas percebem, no entanto, que ainda falta algo 
para que a tão sonhada melhoria da produtividade e do 
controle empresarial se torne efetiva. Este elo perdido 
entre a automação e o ERP é obtido com o MES 
(“Manufacturing Execution System”), um sistema de 
gestão automática da produção, que interliga a 
realidade do chão de fábrica com o sistema de gestão 
empresarial. Sem ele as informações chegam ao 
sistema de gestão sempre depois do ocorrido, ou seja, 
tarde demais . A ligação pelo MES do ERP aos 
sistemas de monitoração e controle da produção, 
completa, segundo Seixas (Seixas Filho, 2001) a 
pirâmide da automação. 
Com o uso intensivo da Internet, e a crescente 
globalização de valores, novos conceitos passam a se 
integrar à gestão da produção como, por exemplo, o de 
empresa estendida e o de empresa virtual. 
 
4. Concepção de uma solução de automação 
industrial. 
Segundo Seixas (Seixas Filho, 2000), “o primeiro 
passo ao se conceber uma solução qualquer de 
automação é desenhar a arquitetura do sistema, 
organizando seus elementos vitais: unidades remotas 
de aquisição de dados; PLCs, instrumentos; 
atuadores, sistema de supervisão, etc, em torno de 
redes de comunicação de dados apropriados. A 
escolha da arquitetura irá determinar o sucesso de um 
sistema em termos de alcançar os seus objetivos de 
desempenho, modularidade, expansibilidade, etc.” 
Embora fique claro que as soluções irão depender 
muito das limitações de cada projeto existem duas 
proposições que certamente são as mais praticadas. Na 
primeira delas, existem duas hierarquias de redes: uma 
rede de informação e uma rede de controle. Na 
segunda proposição existe a presença de três redes: 
uma de dispositivos para “linkar” sensores e atuadores 
aos controladores , uma rede de controle que une os 
controladores e uma rede de informação. 
Nas duas proposições, o nível mais alto da arquitetura 
é representado pela rede de informação. Em grandes 
corporações é natural a escolha de um “backbone” de 
grande capacidade para interligação dos sistemas de 
ERP (“Interprise Resource planning”), “supply chain” 
(gerenciamento da cadeia de suprimentos) e EPS 
(“Interprise production Systems ”). Este “backbone” 
nas duas soluções pode ser representado, por seu 
menor custo e simplicidade, por uma Ethernet 100-
baseT, utilizando como meio de transmissão cabo par 
trançado nível 5e. Na primeira topologia, a rede de 
controle, interliga diretamente os sistemas industriais 
de nível 2 ou sistemas supervisórios (SCADA) aos 
sistemas de nível 1 representados por CLPs e remotas 
de aquisição de dados. Alguns equipamentos de nível 
3 como sistemas PIMS e MES também podem ser 
ligados a este barramento. As estações clientes se 
comunicam com seus servidores através da rede de 
informação e as estações servidoras se comunicam 
com os CLPs através da rede de controle (figura 2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. 
CIM Estendido 
Funções de negócio 
CAE CAM CAQC MES 
FMS 
CIM 
CAD CAPP PPC 
100 Mbps 
Switch 100Base-T Switch 100Base-T 
Servidor 
MES 
Servidor 
SCADA 
Cliente 
MES 
Cliente 
SCAD
A 
Switch 100Base-T 
CLP 1 CLP 2 CLP 3 
Hub 100Base-T 
Servid
or ERP 
MES 
Caso a rede de comunicação seja mesmo a Ethernet, é 
recomendável isolar o tráfego de controle do tráfego 
de informação através de “switchs”. Além de evitar os 
problemas de divisão de banda, os “switchs” 
assegurarão a criação de uma rede Ethernet livre de 
colisões (esta concepção é mais freqüentemente 
denominada de rede Ethernet Industrial) 
Como exemplo da segunda proposição é mostrado 
uma hierarquia de rede aberta em que a Ethernet é 
usada como rede de informação, a ARCNET é usada 
como rede de controle e a CAN é usada como rede de 
dispositivo (Thomazs, 1999).Figura 3. 
 
Ressalte-se que o uso de dispositivos e redes 
heterogêneas, de fabricantes distintos, deixa o usuário 
de controle menos dependente e força os fornecedores 
a manterem seus elementos construtivos dentro de 
padrões internacionais. 
 
5 – Conclusão 
Dentro do contexto apresentado observa-se que a 
automação industrial, sob a forte influência da 
evolução tecnológica trazida, principalmente, pelos 
dispositivos microporcessados e DSPs e pelas novas 
definições de padrões de comunicação conseguiu se 
adaptar aos paradigmas que envolvem os modernos 
conceitos de manufatura, de gestão de produção e de 
visão única do negócio. A pirâmide da automação, que 
integra o chão de fábrica ao processo de negócio está 
bem compactada e sua integrada organização viabiliza 
sistemas mais flexíveis, controláveis e que podem 
levar a um alto grau de competitividade. 
 
6 – Bibliografia 
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