Atividade 4_Sistemas Automatizados na Indústria 4 0

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SISTEMAS AUTOMATIZADOS NA INDÚSTRIA 4.0
ATIVIDADE 4
Pergunta 1
Estima-se para boa parte dos sistemas da produção em processo de automação ou já automatizados algumas funções de automação consideradas avançadas, como é o caso da realização de manutenção e diagnósticos de reparos no contexto dos sistemas mais modernos.
Com base no apresentado acerca do processo avançado mencionado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O diagnóstico de falhas no sistema automatizado é feito a qualquer momento.
Pois:
II. Nesse tipo de sistema, tem-se a intenção de identificar valores registrados após a(s) falha(s).
A seguir, assinale a alternativa correta.
· As asserções I e II são proposições falsas.
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
· A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
· A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição falsa, já que o diagnóstico de falhas é empregado quando há, em alguma parte ou mais de uma parte do sistema, uma falha ou algum indício de mau funcionamento.  A asserção II também é uma proposição falsa, pois o principal motivo da realização desse tipo de análise é examinar os valores atuais das variáveis em monitoração e comparar com os valores vistos antes da ocorrência da falha.
Pergunta 2
Dentre os dispositivos que permitem o correto e eficiente estabelecimento de um sistema de comunicação em rede, podemos citar exemplos já bastante populares do cotidiano, como os repetidores, capazes de proporcionar a elevação do porte da rede de comunicação, dentre várias outras coisas.
A respeito desses tipos de dispositivos que fazem parte do sistema, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) Os repetidores com mais de uma porta também são conhecidos como repetidores HUB.
II. ( ) Para a conexão de elementos diferentes dentro do sistema de comunicação, podemos usar o bridge.
III. ( ) O roteador é um elemento virtual de interligação de redes que possuem abrangência local.
IV. ( ) As placas de rede são exemplos de hardware para a comunicação entre os próprios computadores.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
· F, V, F, V.
· V, F, V, V.
· V, V, F, V.
· V, V, F, F.
· F, V, F, F.
A sequência está correta, pois a afirmativa I é verdadeira, visto que os repetidores HUB podem viabilizar a conexão de computadores particulares dentro de uma rede, por exemplo, através de suas portas. A afirmativa II é verdadeira, pois o bridge é um tipo de elemento da comunicação que possibilita a realização desta entre duas redes diferentes, conectando-as, por exemplo. A afirmativa IV é verdadeira, pois as placas de rede são instaladas em computadores pessoais, por exemplo, possuindo como principal objetivo permitir a comunicação com outros.
Pergunta 3
Observe a imagem a seguir que resume de forma esquemática o possível processo de migração para a utilização de sistemas automatizados na prática, incluindo, assim, três fases passíveis de estarem ocorrendo, distintas entre si, no contexto industrial vivido, ao longo do tempo.
Figura - Possíveis estratégias de migração para a automação
Fonte: Mikell (2011, p. 26).
#PraCegoVer: a imagem em preto e branco apresenta um gráfico junto com um esquema sobre a migração para a automação, com o tempo no eixo x e a demanda do produto no eixo y. Na fase 1, na parte superior, tem-se as unidades de trabalho iniciais; em seguida, representa-se o trabalhador e a estação manual de trabalho juntos; na sequência, a transferência manual e o trabalho em andamento; e, por fim, as unidades de trabalho concluídas. Na fase 2, tem-se a transferência manual já envolvendo sistemas automatizados, representados por estações de trabalho automatizadas até o resultado final. Na fase 3, tem-se somente estações de trabalho automatizadas; em sequência, ilustrando, ainda, a transferência automática de trabalho e, em seguida, a saída do sistema. No gráfico propriamente dito, o espaço do tempo com a demanda do produto na fase 1 são representados por um espaço da produção manual e célula de uma estação. Já na fase 2, há a produção automatizada e célula de uma estação; enquanto que, na fase 3, tem-se produção automatizada integrada e estações conectadas.
MIKELL, P. Automação industrial e sistemas de manufatura. São Paulo: Pearson Brasil, 2011.
Considerando a imagem acima, da migração da automação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).  
I. (   ) Na fase 1, há pelo menos um processo já automatizado, parte do sistema da produção avaliado.
II. (   ) A transferência entre as estações de trabalho ocorre de forma manual durante a fase 2.
III. (  ) Após a fase 3, tem-se um sistema robótico resultante do processo completo de automação.
IV. (   ) Durante a fase 1, as estações são de produção manual e há uma única estação de trabalho independente.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
· F, V, F, V.
· F, F, V, F.
· V, V, F, V.
· V, F, F, V.
· V, V, F, F.
A sequência está correta, pois a afirmativa II é verdadeira, visto que as estações de trabalho são automatizadas, já que os processos que envolvem as transferências entre estas são feitos manualmente, ainda nesta etapa. E a afirmativa IV é verdadeira, uma vez que a produção ainda é toda manual nessa etapa, embora já haja os indicativos e os interesses de automatização e, pelo exemplo, percebe-se que há somente uma estação de trabalho independente.
Pergunta 4
Leia o trecho a seguir:
“Em algumas aplicações, além das funções de controle normal, o CLP é responsável pela coleta de dados, executando o processamento necessário e estruturando os dados para a geração de relatórios. Como exemplo, é possível usar um CLP para contagem de peças e enviar automaticamente os dados para uma planilha na área de trabalho de um computador”.
PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis. Porto Alegre: AMGH, 2014. p. 313.
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta o sistema responsável envolvido na situação de coleta de dados apresentada.
· SCADA.
· Ethernet.
· Wi-Fi.
· Supervisor.
· Profibus.
A alternativa está correta, pois o sistema SCADA ( Supervisory Control and Data Acquisition, ou Supervisório para Aquisição de Dados) é responsável por coordenar o processo em tempo real, atuando junto com o sistema de controle associado, permitindo, assim, a coleta de dados.
Pergunta 5
Observe a imagem a seguir, que resume um sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), geralmente implementado na maioria dos sistemas automatizados. Neste caso, é possível, ainda, perceber o papel fundamental do computador no cenário, por exemplo.
Figura - Sistema SCADA - resumo
Fonte: Petruzella (2014, p. 12).
#PraCegoVer: a imagem em preto e branco apresenta a estrutura típica do sistema SCADA, com o computador hospedeiro (host) que em sua tela mostra alguns gráficos como exemplo do que se tem na prática, sendo, ainda, que o software SCADA/HMI está no disco rígido. A transferência de dados é realizada para outros CLPs, ilustrados através de três exemplos, mostrando, ainda, em cada um, a relação direta do controle E/S com os dispositivos de campo.
PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis. Porto Alegre: AMGH, 2014.
Considerando a imagem apresentada, a qual apresenta o sistema SCADA, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).  
I. (   ) A utilização do SCADA é viabilizada por um pacote de programa.
II. (   ) As fontes de sinal no contexto são os dispositivos de campo.
III. (  ) A interface homem-máquina é o CLP no contexto do SCADA.
IV. (  ) Os comandos de controle são enviados para o CLP.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
· V,V, F, F.
· F, V, F, V.
· F, F, V, F.
· V, V, F, V.
· V, F, F, V.
A sequência está correta, pois a afirmativa I é verdadeira, visto que um pacote de programa é desenvolvido e, então, é possível ter o(s) software(s) responsável(is) pela implementação do SCADA, permitindo a aquisição e a supervisão adequadamente. A afirmativa II é verdadeira, pois os dispositivos de campo de fato fornecem os dados que serão utilizados, sinais de tensão e corrente referentes a grandezas físicas. E a afirmativa IV é verdadeira, uma vez que, para que o sistema seja controlado, o CLP deve receber os comandos e implementá-los na prática em seu programa.
Pergunta 6
Os sistemas de produção geralmente podem ser divididos basicamente em três tipos de sistemas, nos quais os sistemas práticos se aproximam. Existem os sistemas que envolvem o trabalho manual, os sistemas de interação de um trabalhador com outras máquinas e o sistema de fato automatizado.
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. A automação é implementada, na prática, nos processos, permitindo a execução destes pelas máquinas sem a participação direta do operador, por exemplo.
Pois:
II. As máquinas possuem melhor capacidade de aprendizado e de lidar com problemas reais mais abstratos.
A seguir, assinale a alternativa correta.
· A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
· As asserções I e II são proposições falsas.
· A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, já que, embora em muitos casos um sistema trabalhador-máquina se confunda com um sistema automatizado, no caso deste último, a participação direta do humano é dispensada.  A asserção II é uma proposição falsa, pois nem sempre a máquina executará melhor que um humano a tarefa, por exemplo. Isso fica claro quando consideramos que, de fato, geralmente, os humanos estão mais aptos a lidar com problemas práticos que sejam abstratos, por exemplo, além de possuírem, normalmente, uma melhor capacidade de aprendizado.
Pergunta 7
Leia o excerto a seguir:
“Um sistema automatizado é composto por três elementos: (1) energia para concluir os processos e operar o sistema, (2) um programa de instruções que direciona os processos e (3) um sistema de controle que executa as instruções. [...] Todos os sistemas que se intitulam automatizados incluem esses três elementos básicos em uma ou outra forma”.
MIKELL, P. Automação industrial e sistemas de manufatura. São Paulo: Pearson Brasil, 2011. p. 69.
A respeito da estrutura básica dos sistemas automatizados e a correlação com as tecnologias usadas de controle nos sistemas de produção, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e
F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) As ações realizadas são estabelecidas no sistema automatizado pelo programa de ciclo de trabalho.
II. ( ) O sistema da produção engloba tanto as instalações quanto os sistemas de apoio à produção.
III. ( ) As tecnologias de automação e controle estão estabelecidas no nível do empreendimento.
IV. ( ) A energia deve ser estabelecida no sistema automatizado de forma a alimentar o processo.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
· V, V, F, V.
· F, V, F, F.
· V, V, F, F.
· V, F, V, V.
· F, V, F, V.
A sequência está correta, pois o sistema da produção, geralmente, independentemente do tipo de aplicação ou do processo na prática, engloba tanto os possíveis sistemas de apoio quanto as próprias instalações dos sistemas, que envolvem as tecnologias de automação e controle, por exemplo, bem como as tecnologias de manuseio de materiais, na maior parte dos casos.
Pergunta 8
Leia o trecho a seguir:
“As empresas realizam projetos de automação da produção e de manufatura integrada por computador por diversos motivos. Algumas das razões mais comuns para justificar a automação são as seguintes: [...] Reduzir ou eliminar as rotinas manuais e das tarefas administrativas [...].”
MIKELL, P. Automação industrial e sistemas de manufatura. São Paulo: Pearson Brasil, 2011. p. 20.
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
I. O trabalho manual tem um lugar decisivo nos sistemas modernos de produção.
Pois:
II. Existem diversos casos nos quais o ciclo de vida do produto é muito curto.
A seguir, assinale a alternativa correta.
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
· A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
· As asserções I e II são proposições falsas.
· A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o trabalho manual faz parte da realidade de parte do processo produtivo em certos casos, não só por questões econômicas, como pode ser o caso, geralmente, de atividades que possuem processos com orientações de modificações constantes. Entretanto a asserção II é verdadeira, mas não justifica a I, pois, embora em casos como o citado, de um curto ciclo de vida do produto, a conservação do trabalho manual no contexto geralmente é devido a fatores como a dificuldade de automação do processo em específico.
Pergunta 9
O sistema supervisório está inserido em um vínculo da rede industrial com a rede corporativa basicamente, o que pode ser visto com os vínculos (links) estabelecidos na prática na rede de informação do Ethernet/IP, por exemplo, incluindo, ainda, questões como a inserção da robótica na automação.
A respeito do estabelecimento das redes corporativa e industrial no contexto apresentado, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) O protocolo Ethernet/IP pode ser executado de forma a dispensar certos dispositivos.
II. ( ) O controlador de segurança geralmente é previsto ainda no contexto, com módulo E/S.
III. ( ) Na rede corporativa, tem-se conectado diretamente o controlador lógico programável.
IV. ( ) A IHM (interface homem-máquina) faz parte da rede corporativa, junto com sensores.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
· V, F, V, V.
· F, V, F, V.
· F, V, F, F.
· V, V, F, V.
· V, V, F, F.
A sequência está correta, pois a afirmativa I é verdadeira, porque, de fato, há a possibilidade, nesse tipo de rede, de vincular as informações de maneira funcional, dispensando equipamentos mais específicos de comunicação através de sua estruturação baseada no envio de pacotes de informações. A afirmativa II é verdadeira, pois o controlador de segurança geralmente é usado no contexto e está instalado na rede industrial, com módulos de entrada e saída próprios, além de contar, no campo, com sensores, por exemplo, para a disponibilização das informações locais.
Pergunta 10
Dentre as funções de controle geralmente estabelecidas a um controlador lógico programável, em muitos casos, especialmente quando estes estão associados aos sistemas industriais mais importantes, tem-se a função de coleta de dados inserida e implementada na prática.
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta uma observação válida acerca do processo de funcionamento do SCADA.
· No contexto, o mesmo supervisório controlará a capacidade produtiva do sistema analisado.
· Durante o funcionamento do controlador PID, as medições do sistema são realizadas na prática.
· A velocidade de medição é uma das desvantagens do uso de um sistema mais pesado como o SCADA.
· O supervisório adicional permitirá que os parâmetros se mantenham para a eficiência máxima.
· O processo de troca de dados permite a realização do processo de amostragem na práticapara o sistema.
A alternativa está correta, pois permitindo-se a troca de dados no contexto, tem-se a possibilidade de não só registrar as informações, como ajustar parâmetros pré-selecionados para o sistema de controle e também avaliar o próprio processo de geração de dados.