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<p>Sensoriamento – Sistemas</p><p>Inteligentes de Manufatura</p><p>Introdução aos sistemas básicos de</p><p>manufatura e sensoriamento</p><p>Bloco 1</p><p>Reinaldo Alberto Ricchi Jr</p><p>Introdução</p><p>• Microeletrônica: etapas de microfabricação de sensores.</p><p>• Fundamentos dos sistemas de manufatura e sensoriamento.</p><p>• Principais tecnologias das fábricas inteligentes (Indústria 4.0).</p><p>Desenvolvimento</p><p>• O Sensoriamento dos Sistemas Inteligentes de Manufatura é um dos</p><p>principais temas estratégicos da Quarta Revolução Industrial.</p><p>• Microeletrônica é a tecnologia responsável pela fabricação dos</p><p>sensores em escala de micrômetros (microfabricação).</p><p>• A tecnologia dos sensores é responsável pelos maiores impactos na</p><p>Indústria 4.0.</p><p>Principais eventos históricos da Microeletrônica</p><p>Ano Evento histórico</p><p>1798 Invenção do Processo Litográfico.</p><p>1918 Czochralski : técnica de crescimento de cristal.</p><p>1957</p><p>Andrus: desenvolvimento do fotorresistente</p><p>Frosch e Derrick: mascaramento de óxido</p><p>1958 Shockley: implantação de íons</p><p>1963</p><p>Wanlass and Sah: conceito de CMOS</p><p>(Complementary Metal Oxide Semiconductor)</p><p>1971</p><p>Irving: corrosão química a seco</p><p>Primeiro microprocessador fabricado pela Intel.</p><p>Adaptada de May (2006).</p><p>Microchips</p><p>Figura 1 | Microchips fabricados pelos processos de Microeletrônica</p><p>Fonte: scanrail/iStock.com</p><p>Fotolitografia</p><p>Figura 2 | Circuito integrado – visão superior</p><p>Fonte: Bet_Noire / iStock.com</p><p>Fotolitografia</p><p>Figura 3 | Circuito integrado – visão lateral</p><p>Fonte: nmlfd / iStock.com</p><p>• Os sensores podem ser definidos como dispositivos que recebem</p><p>um estímulo e respondem com um sinal elétrico.</p><p>• A finalidade de um sensor é responder a algum tipo de</p><p>propriedade física de entrada (estímulo) e converter este estímulo</p><p>em um sinal elétrico compatível com os circuitos eletrônicos.</p><p>• Qualquer transferência de informação requer, também,</p><p>transmissão de energia.</p><p>Introdução aos sistemas básicos de</p><p>manufatura e sensoriamento</p><p>Bloco 2</p><p>Reinaldo Alberto Ricchi Jr</p><p>Aplicação dos sensores aos sistemas de manufatura</p><p>• O processo de fabricação de artefatos é atividade essencial que</p><p>influenciou a história de todas as civilizações humanas.</p><p>• A palavra manufatura é derivada de duas palavras latinas, manus</p><p>(mão) e factus (fazer).</p><p>• A manufatura pode ser definida como a aplicação de processos</p><p>físicos e químicos para alterar a geometria, propriedades ou</p><p>aparência de um dado material de partida para fazer produtos.</p><p>Automação – Indústria 4.0</p><p>Figura 4 | Robôs em linha de montagem na fábrica de automóveis</p><p>Fonte: PhonlamaiPhoto / iStock.com</p><p>Fábricas Inteligentes</p><p>Figura 5 | Monitoramento das fábricas inteligentes</p><p>Fonte: metamorworks / iStock.com</p><p>Fábricas Inteligentes</p><p>Figura 6 | Monitoramento das fábricas inteligentes</p><p>Fonte: metamorworks / iStock.com</p><p>Sistemas inteligentes de manufatura</p><p>• Os processos de automação e controle são aplicados com a utilização</p><p>de vários dispositivos de hardware e software.</p><p>• Forma emergente de produção: sensores, plataformas digitais,</p><p>tecnologias de comunicação e controle, simulação, modelagem</p><p>intensiva de dados e engenharia preditiva.</p><p>• As fábricas inteligentes utilizam conceitos dos sistemas ciber-fisicos,</p><p>Internet das coisas (IoT), computação em nuvem, inteligência</p><p>artificial e ciência de dados.</p><p>Conclusão</p><p>• A essência dos Sistemas Inteligentes de Manufatura pode ser</p><p>definida em seis pilares:</p><p>• Tecnologia de manufatura e processos, materiais, dados, engenharia</p><p>preditiva, sustentabilidade, compartilhamento de recursos e</p><p>networking.</p><p>Indústria 4.0</p><p>Figura 7 | Indústria 4.0 e robótica</p><p>Fonte: onurdongel/iStock.com</p><p>Indústria 4.0</p><p>Figura 8 | Indústria 4.0 e suas principais tecnologias</p><p>Fonte: ake1150sb / iStock.com</p><p>Indústria 4.0</p><p>Figura 9 | Perspectivas para as próximas revoluções industriais</p><p>Fonte: Olivier Le Moal / iStock.com</p><p>Teoria em prática</p><p>Bloco 3</p><p>Reinaldo Alberto Ricchi Jr</p><p>Teoria em prática</p><p>• A linha de montagem de um automóvel pode ser dividida</p><p>em seis etapas: estamparia, estruturação, funilaria, pintura,</p><p>motor e montagem.</p><p>• Em todas essas etapas é possível observar claramente a</p><p>relação entre o homem e a máquina.</p><p>CARVALHO, Isadora. Como funciona uma linha de montagem</p><p>de automóveis? 1 maio 2017. Disponível em:</p><p><quatrorodas.abril.com.br/noticias/como-funciona-uma-linha-</p><p>de-montagem-de-automoveis>. Acesso em: 14 jan. 2019.</p><p>• Estamparia: as chapas de aço são recortadas em prensas de até</p><p>3.000 toneladas e a inspeção pode ser feita por sensores.</p><p>• Estruturação: na montagem da carroceria, 70% das soldas são feitas</p><p>por robôs, em locais que são de difícil acesso para o homem.</p><p>• Funilaria: após a montagem, a carroceria passa por um acabamento</p><p>de funilaria, em que pequenos defeitos são corrigidos. Este processo</p><p>também pode ser automatizado</p><p>• Pintura: nesta etapa, o carro é mergulhado automaticamente em</p><p>um líquido anticorrosivo para nivelar a superfície da carroceria. Em</p><p>seguida, passa por uma aplicação robotizada de primer.</p><p>• Motor: o motor é testado eletronicamente por sensores antes de</p><p>ser colocado manualmente na carroceria.</p><p>• Montagem: na montagem final, são inseridos todos os</p><p>equipamentos internos e externos – cerca de 3.000 peças. Algumas</p><p>destas etapas podem utilizar equipamentos automatizados.</p><p>Linha de Montagem Automatizada</p><p>Figura 10 | Braços robóticos na linha de produção de automóvel</p><p>Fonte: xieyuliang/iStock.com</p><p>Sensoriamento e robótica</p><p>Figura 11 | Conceito de automação industrial</p><p>Fonte: Tera Vector/iStock.com</p><p>Dica do professor</p><p>Bloco 4</p><p>Reinaldo Alberto Ricchi Jr</p><p>Tempos Modernos – Charles Chaplin</p><p>Figura 12 | O vagabundo (personagem de Charles Chaplin)</p><p>trabalhando na máquina gigante na cena mais famosa do filme • O filme conta a história de um</p><p>operário de uma linha de montagem,</p><p>que testou uma "máquina</p><p>revolucionária" e foi levado à loucura</p><p>devido à monotonia do seu trabalho.</p><p>Equivocadamente é preso como um</p><p>agitador comunista, que liderava uma</p><p>marcha de operários em protesto por</p><p>melhores condições de trabalho.</p><p>Fonte: <en.wikipedia.org/wiki/Modern_Times_(film)>.</p><p>Acesso em: 17 jan. 2019</p><p>Indicação de Artigo</p><p>ARBIX, Glauco et al. O Brasil e a nova onda de manufatura avançada: o que</p><p>aprender com Alemanha, China e Estados Unidos. Novos estud. CEBRAP,</p><p>São Paulo n. 3, p. 29-49, nov. 2017. ISSN 0101-3300. Disponível em:</p><p><http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0101-</p><p>33002017000300029&lng=en&nrm=iso&tlng=pt>. Acesso em: 17 jan, 2019.</p><p>Indicação de Artigo</p><p>CARVALHO, Eduardo dos Santos de Sá; DUARTE FILHO, Nemésio</p><p>Freitas. Proposta de um sistema de aprendizagem móvel com foco nas</p><p>características e aplicações práticas da indústria 4.0. RISTI [online].</p><p>2018, n.27, pp.36-51. ISSN 1646-9895. Disponível em:</p><p><http://www.scielo.mec.pt/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1646-</p><p>98952018000200004&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 17 jan. 2019.</p><p>Referências</p><p>• CARVALHO, Isadora. Como funciona uma linha de montagem de</p><p>automóveis? 1 maio 2017. Disponível em:</p><p><quatrorodas.abril.com.br/noticias/como-funciona-uma-linha-de-</p><p>montagem-de-automoveis>. Acesso em: 14 jan. 2019.</p><p>• FRADEN, J. Handbook of modern sensors – physics, designs, and</p><p>applications. New York: Springer Science + Business Media, 2010.</p><p>• GROOVER, M. P., Fundamentals of modern manufacturing –</p><p>materials, processes, and systems. New Jersey: John Wiley & Sons,</p><p>Inc., 2010.</p><p>Referências</p><p>• MAZZAFERRO, J. A. E. Indústria 4.0 e a Qualidade da Informação.</p><p>Soldagem & Inspeção, 23 (2018), 1 - 2.</p><p>• MAY, G. S., SPANOS, C. J., Fundamentals of semiconductor</p><p>manufacturing and process control. New Jersey: John Wiley & Sons,</p><p>Inc., 2006.</p><p>• SCHWAB, K. A Quarta revolução industrial. São Paulo: Edipro, 2016.</p>