Integração de Sistemas CAD/CAM/CNC/FMS

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INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS CAD / 
CAM / CNC / FMS 
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Charlie Hudson Turette Lopes 
INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS CAD / CAM / CNC / 
FMS 
1ª edição 
São Paulo 
Platos Soluções Educacionais S.A 
2021 
3 
 
 
 
 
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Gillian da Silva Crespo 
Editorial 
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Beatriz Meloni Montefusco 
Carolina Yaly 
Mariana de Campos Barroso 
Paola Andressa Machado Leal 
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) 
Lopes, Charlie Hudson Turette 
L864i Integração de sistemas CAD / CAM / CNC / FMS / 
Charlie Hudson Turette Lopes. – São Paulo:
 Platos Soluções Educacionais S.A., 2021. 
44 p.
 ISBN 978-65-89965-93-0
 1. Manufatura auxiliada por computador. 2. Integração
dos sistemas. 3. CAD/CAM/CNC/FMS. I. Título. 
CDD 003
 Evelyn Moraes – CRB: 8 SP-010289/O 
2021 
Platos Soluções Educacionais S.A 
Alameda Santos, n° 960 – Cerqueira César 
CEP: 01418-002— São Paulo — SP 
Homepage: https://www.platosedu.com.br/ 
https://www.platosedu.com.br/
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INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS CAD / CAM / CNC / FMS 
SUMÁRIO 
Integração dos sistemas CAD/CAM___________________________ 05 
Comando Numérico Computadorizado (CNC) _______________ 19 
Sistemas Flexíveis de Manufatura (FMS)______________________ 34 
Manufatura aditiva: impressão 3D ___________________________ 47 
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Integração dos sistemas CAD/CAM 
Autoria: Charlie Hudson Turette Lopes 
Leitura crítica: Gillian da Silva Crespo 
Objetivos 
• Compreender o conceito de manufatura. 
• Reconhecer os conceitos de CAD, CAM e CNC. 
• Identificar as etapas necessárias para realizar 
programações em softwares de CAM. 
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1. Manufatura e desenhos feitos com o auxílio 
do computador 
O que um automóvel, um copo de vidro, uma bola de futebol e um 
mouse de computador têm em comum? Ficou difícil estabelecer uma 
relação, não é mesmo? 
A resposta é muito simples: todos eles passaram por um processo 
de fabricação. E, para serem fabricados, as pessoas e as empresas 
ao longo dos anos desenvolveram tecnologias para que isso fosse 
possível. Sem esses produtos, a vida contemporânea certamente não 
seria como estamos acostumados. Não seria possível praticar esportes 
de alto rendimento, os deslocamentos por grandes distâncias seriam 
muito menos eficientes e a maneira como vivemos, trabalhamos e nos 
divertimos apresentaria limitações consideráveis. 
Neste Tema, você verá como as invenções ao longo da história e 
a evolução da maneira como os produtos foram sendo fabricados 
geraram impacto direto na humanidade. Verá ainda como os desenhos 
técnicos e a manufatura evoluíram consideravelmente quando passaram 
a ser auxiliados por computador. 
1.1 Conceituando a manufatura 
Analisando a etimologia da palavra manufatura, temos duas palavras 
oriundas do latim: manus (mão) e factus (fazer). Uma tradução aceita na 
língua portuguesa então nos remete a algo “feito à mão”. Entretanto, se 
pensarmos nos produtos que consumimos na sociedade contemporânea, a 
sua grande maioria é fabricada em processos automatizados e controlados 
por computadores (GROOVER, 2017). Desse modo, o conceito de 
manufatura também precisou evoluir ao longo dos anos. 
Para não nos confundirmos, vamos iniciar nossa conversa 
apresentando três termos comumente utilizados por autores que 
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tratam a respeito de processos produtivos. Essas palavras podem 
gerar convergência e, ao mesmo tempo, confusão quando falamos 
sobre transformação de materiais em produtos comercializados. São 
elas: manufaturar, produzir e fabricar. 
Define-se “manufaturar” como “fabricar ou produzir algo à mão ou 
em máquina caseira” ou “produzir algo em estabelecimento industrial; 
fabricar” (MANUFATURAR, 2021). Já a palavra “produzir” apresenta 
um vasto leque de opções de definições; porém, no contexto tratado, 
assimilaremos como “fazer bens úteis que atendam às necessidades do 
homem; fabricar, manufaturar” (PRODUZIR, 2021). Finalmente, “fabricar” 
significa – entre algumas definições – “dar origem a um produto, a partir 
de materiais diversos, utilizando diferentes processos; manufaturar, 
produzir” (FABRICAR, 2021). 
Por mais que os três verbos denotem conceitos similares, em alguns 
casos a aplicação de um em detrimento do outro pode fazer mais 
sentido. Groover (2017, p. 4) exemplifica: “...pode-se dizer “produção 
de petróleo bruto” mas não “fabricação de petróleo bruto”, que parece 
estranho, pois não há ainda a etapa de transformação”. 
Analisando, portanto, a manufatura, é possível classificá-la sob as óticas 
tecnológica ou econômica, como mostra a Figura 1. 
Figura 1 – Duas formas de definir fabricação: (a) como um processo 
tecnológico e (b) como um processo econômico 
Fonte: Groover (2017, p. 3). 
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Observe que as Figuras 1(a) e (b) possuem alguns elementos em comum: 
material inicial, processos de fabricação e produto fabricado. 
Na abordagem descrita na Figura 1(a), materiais são transformados nos 
processos de fabricação, por meio de máquinas, ferramentas, energia 
e mão de obra, e geram produtos fabricados ou sucata e refugo. Sob 
a ótica dos profissionais (engenheiros de produção, administradores e 
gestores de produção) que direcionam seus esforços para os processos 
produtivos, essa abordagem pode fazer mais sentido, pois eles 
percebem, durante a sequência da produção, como o produto vai sendo 
manufaturado ao longo de uma linha de produção. 
Vejamos um exemplo. Um par de meias, para ser produzido, pode 
passar por quatro processos básicos: tecelagem, costura, passação 
e embalamento. Na tecelagem, os fios (materiais iniciais) são 
transformados em meias semiacabadas ou prontas. Posteriormente, 
caso seja necessário, na etapa de costura, é feito o fechamento das 
meias semiacabadas. Você já reparou que as meias possuem uma 
costura na altura dos dedos? Depois de costuradas, elas são passadas 
em formas aquecidas e, por último, são embaladas. 
Observe a Figura 1(a) para completarmos as seguintes informações a 
respeito dos processos de fabricação das meias: 
• Máquinas: de tecelagem, de costura, de passar, de embalar etc. 
• Ferramentas: agulhas, gabaritos etc. 
• Energia: elétrica, hidráulica, pneumática etc. 
• Mão de obra: tecelões, costureiros, mantenedores, pessoal 
administrativo etc. 
No entanto, nem sempre os produtos atendem às especificações 
desejadas, gerando sucata, refugo e retrabalho. Esses itens serão 
descartados ou passarão novamente pelo processo fabril, até atingirem 
a qualidade requerida. Novamente, percebemos a visão focada no 
processo produtivo. 
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Passando para a Figura 1(b), observamos que no processo econômico os 
processos de fabricação processarão os materiais, agregando valor ao 
produto sob a ótica do cliente, que receberá o produto fabricado. Materiais 
que passam por processos produtivos se tornam mais valiosos. 
Por exemplo, em abril de 2021,o Brasil obteve sua maior venda de bens 
para o exterior desde 1997 (EXAME, 2021). No entanto, boa parte desse 
número vem de comodities, como o minério de ferro e a soja. Resultado: 
outros países compram esses produtos, agregam valor por meio de 
novos processos de fabricação e os vendem com maior percepção de 
valor por parte do cliente. 
Ainda é possível adotar uma percepção híbrida entre os dois contextos 
abordados na Figura 1. Para Slack, Brandon-Jones e Johnston (2018), todas 
as operações (empresas que transformam matérias-primas em produtos e 
serviços beneficiados) apresentam a sequência visualizada na Figura 2: 
Figura 2 – Todas as operações são processos de input (entrada) – 
transformação – output (saída) 
Fonte: Slack; Brandon-Jones e Johnston (2018, p. 15) 
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Para os autores, todo processo possui entradas (inputs, em inglês), 
que serão os recursos a serem transformados pelos recursos de 
transformação. 
Vejamos um exemplo. Uma hamburgueria processa materiais (carne, 
salada, queijo e pão) utilizando equipamentos como chapas, fogões e 
geladeiras. O cozimento, a preparação e a montagem de um sanduiche 
são parte do processo de transformação. Já as saídas (outputs) são os 
produtos e serviços transformados que serão disponibilizados para os 
clientes (hambúrgueres, sanduiches, sucos, doces etc.). É importante 
lembrar que algumas operações podem entregar tanto produtos 
quanto serviços. No caso da hamburgueria, podem ser criados produtos 
(hambúrgueres) atrelados a um serviço (entrega na casa do cliente). 
1.2 Siglas CAD, CAM e CNC 
Existem inúmeras máquinas operatrizes, como os tornos mecânicos, 
as fresadoras, as furadeiras, as retíficas, entre outras. À medida que as 
necessidades por execução de peças de perfis cada vez mais complexos 
e em alta escala aumentaram, foram desenvolvidas as máquinas 
controladas por Comando Numérico Computadorizado (CNC). 
As máquinas CNC podem ser programadas de várias maneiras, inclusive 
utilizando desenhos técnicos realizados em computador, por meio de 
softwares de Desenho Auxiliado por Computador (CAD). No decorrer 
dos anos, com o aumento cada vez maior da complexidade geométrica 
do perfil das peças a serem fabricadas, a programação para a confecção 
dessas peças passou a ser realizada por meio de programas de 
Manufatura Auxiliada por Computador (CAM). 
A Figura 3 traz um exemplo de peça que pode ser usinada em uma 
máquina CNC, programada em softwares CAM: 
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Figura 3 – Usinagem complexa feita por máquinas CNC 
Fonte: kadmy /iStock.com. 
Imagine programar cada movimento tridimensional, cada contorno 
realizado por cada uma das ferramentas que aparecem na imagem. 
Parece difícil, não é mesmo? É por isso que os programas CAM são de 
tão fundamental importância quando falamos de usinagem com uso de 
máquinas CNC. 
1.3 Programação de peças com sistemas CAD e CAM 
É comum que profissionais que trabalham com sistemas CAD/CAM 
possuam conhecimentos técnicos sobre os processos de usinagem. 
Muitas das vezes eles começam sua trajetória profissional em máquinas 
operatrizes, como tornos e fresadoras, e posteriormente passam a 
trabalhar com máquinas de Comando Numérico (CN). 
https://iStock.com
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Existem algumas maneiras de se programar uma peça a ser usinada em 
uma máquina que trabalhe com CN. Groove (2017) lista as mais comuns: 
1. Programação manual de peça. 
2. Programação da peça assistida por computador. 
3. Programação da peça assistida por CAD/CAM. 
4. Entrada manual de dados. 
Detalharemos neste conteúdo a programação de peça assistida por 
CAD/CAM. As outras três maneiras citadas são bastante utilizadas 
na indústria, porém em situações que envolvem peças de menor 
complexidade geométrica, ou dotadas de perfis considerados simples, 
em situações que envolvam execução de operações rápidas ou, ainda, 
em produções de pedidos com baixa quantidade de peças. 
Uma operação de programação em sistemas CAD/CAM de uma peça 
a ser usinada em uma fresadora CNC pode seguir, genericamente, os 
seguintes passos: 
1. Desenho bidimensional (2D) da peça a ser usinada 
De maneira similar ao que é realizado em softwares específicos de 
CAD, os programas CAM possuem uma interface na qual é possível 
realizar desenhos das geometrias desejadas, nos quais são utilizados 
comandos de desenho, como linhas, retângulos, raios, chanfros, 
círculos, dimensões, entre outros. A Figura 4 exemplifica uma peça 
desenhada em um software de CAM. 
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Figura 4 – Desenho bidimensional (2D) de uma peça realizado no 
software Mastercam 
Fonte: captura de tela do software Mastercam. 
2. Preparação da máquina de usinagem a ser utilizada 
É preciso inserir nos campos específicos do software qual 
equipamento será usado na usinagem. Geralmente essa informação 
contém o nome do fabricante, o número de eixos e o tipo de 
comando CN. 
3. Configuração do material bruto da peça 
É preciso informar as dimensões do material bruto que será submetido 
ao processo de usinagem. Em alguns casos, pode haver a necessidade 
de remoção de sobremetal. A Figura 5 traz uma visualização 
tridimensional do material bruto, no qual a geometria bidimensional a 
ser usinada encontra-se projetada em uma das faces. 
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Figura 5 – Representação tridimensional do material a ser usinado 
Fonte: captura de tela do software Mastercam. 
4. Seleção das ferramentas que serão utilizadas na usinagem. 
Programas de CAM geram bibliotecas com as ferramentas 
escolhidas para realizar a usinagem. Essas ferramentas, por sua 
vez, recebem uma numeração padronizada que será utilizada no 
programa CNC. Na peça em questão, apresentada na Figura 5, serão 
necessárias ferramentas para realizar o faceamento, fresas de topo, 
brocas helicoidais e machos para a abertura de roscas. A Figura 6 
mostra como é definida uma ferramenta de facear: 
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Figura 6 – Escolha de uma ferramenta de facear no software 
Mastercam 
Fonte: captura de tela do software Mastercam. 
Após essa definição, cada ferramenta adicionada precisará receber 
configurações específicas do faceamento, como altura e diâmetro 
do suporte, diâmetro da haste e da ferramenta, profundidade de 
corte, bem como se a ferramenta será utilizada para desbaste, 
acabamento ou ambos etc. Além disso, é imprescindível o 
conhecimento dos parâmetros de usinagem, que também deverão 
ser inseridos nas configurações da ferramenta, como o avanço de 
corte, o número de arestas da ferramenta, a velocidade de corte etc. 
5. Realização das operações de usinagem 
Uma vez que as ferramentas foram adicionadas à biblioteca do 
software, é preciso selecionar cada uma que será utilizada em 
cada operação de usinagem. Algumas novas configurações serão 
solicitadas, como a escolha do uso ou não de fluido de corte, o tipo 
de compensação de raio que será utilizado, se o corte é concordante 
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ou discordante, se as coordenadas utilizadas são do tipo absoluta ou 
incremental etc. Para se apropriar de cada um desses parâmetros, 
o programador deverá ter conhecimento técnico de usinagem e 
programação a CN. 
Na peça em questão, outras operações ainda serão executadas 
(usinagem de contorno, furação, abertura de roscas), e cada qual 
seguirá as mesmas etapas de escolha e configuração das ferramentas. 
6. Simulações 
Talvez a principal vantagem da programação com sistemas CAD e 
CAM, diante dos outros métodos, seja o nível de interação que o 
programador possui à medida que a peça está sendo idealizada 
e, posteriormente, usinada. As simulações em softwares de CAM 
permitem que ele tenha uma visualização virtual do processo de 
usinagem, antes de sua realização prática. Esse acompanhamento 
ocorre também durante a usinagem prática. A Figura 7 traz um 
exemplo de simulação em software CAM: 
Figura 7 – Simulação de usinagem realizada em software CAM 
Fonte: captura de tela do software Mastercam. 
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7. Geração do código para as máquinas de usinagem CNC 
Na etapa2 desta sequência, o software recebeu a informação de qual 
modelo de máquina realizaria a usinagem, e essa máquina apresenta 
um código de programação, geralmente na linguagem ISO. Programas 
de CAM têm um comando geralmente denominado “Pós-processar”, 
que abrirá uma pasta no computador para que o projeto seja salvo e o 
programa a ser utilizado na máquina CNC seja gerado. 
Findadas todas as etapas, a máquina de CNC pode ser preparada e o 
processo de usinagem executado de maneira segura. 
Neste Tema, você aprendeu os conceitos de manufatura, produção 
e fabricação. Compreendeu como as empresas e seus produtos 
revolucionaram a vida das pessoas e a economia. Acompanhou as 
etapas necessárias para a programação de uma peça em um software 
de Manufatura Auxiliada por Computador (CAM). Por fim, compreendeu 
que o sucesso desse tipo de programação depende de conhecimentos 
técnicos em usinagem (parâmetros, ferramentas, características), os 
quais são oriundos da atividade prática ao longo do tempo. 
Referências 
EXAME. Exportação brasileira bate recorde em abril, maior número desde 1997. 
2021. Disponível em: https://exame.com/exame-agro/exportacao-brasileira-bate-
recorde-em-abril-maior-numero-desde-1997/. Acesso em: 16 jun. 2021. 
FABRICAR. In: Michaelis, Moderno Dicionário da Língua Portuguesa. São Paulo: 
Melhoramentos, 2021. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-
portugues/busca/portugues-brasileiro/fabricar/. Acesso em: 16 jun. 2021. 
GROOVER, Mikell P. Fundamentos da moderna manufatura: versão SI. Tradução 
de Givanildo Alves dos Santos. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. 
MANUFATURAR. In: Michaelis, Moderno Dicionário da Língua Portuguesa. São 
Paulo: Melhoramentos, 2021. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-
portugues/busca/portugues-brasileiro/manufaturar/. Acesso em: 16 jun. 2021. 
https://exame.com/exame-agro/exportacao-brasileira-bate-recorde-em-abril-maior-numero-desde-1997/
https://exame.com/exame-agro/exportacao-brasileira-bate-recorde-em-abril-maior-numero-desde-1997/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/fabricar/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/fabricar/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/manufaturar/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/manufaturar/
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PRODUZIR. In: Michaelis, Moderno Dicionário da Língua Portuguesa. São Paulo: 
Melhoramentos, 2021. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-
portugues/busca/portugues-brasileiro/produzir/. Acesso em: 16 jun. 2021. 
SLACK, Nigel; BRANDON-JONES, Alistair; JOHNSTON, Robert. Administração da 
Produção. 6. ed. São Paulo: Atlas, 2018. 
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/produzir/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/produzir/
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Comando Numérico 
Computadorizado (CNC) 
Autoria: Charlie Hudson Turette Lopes 
Leitura crítica: Gillian da Silva Crespo 
Objetivos 
• Identificar os tipos de máquinas CNC existentes. 
• Reconhecer as funções utilizadas na programação 
CNC. 
• Aplicar as coordenadas cartesianas em 
programações CNC. 
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1. Comando Numérico Computadorizado 
auxiliando no aumento da produtividade das 
empresas 
A história da manufatura está repleta de exemplos de evolução tecnológica. 
À medida que as corporações precisam produzir mais e melhor, buscam 
processos que garantam produtividade (produzir utilizando o mínimo de 
recursos possível), eficácia (entregar o que foi demandado) e eficiência 
(utilizar racionalmente recursos para atingir o objetivo). 
O Comando Numérico (CN) para usinagem foi criado na década de 
1940, época em que a programação era realizada utilizando-se cartões 
perfurados, cujos furos correspondiam ao código a ser executado para 
obter o perfil desejado para a peça. O CN em poucas décadas evoluiu 
até chegarmos às máquinas de Comando Numérico Computadorizado 
(CNC), nas quais a programação passou a ser executada diretamente 
em um computador, atrelado ou não à máquina de usinagem. Com 
isso, foram desenvolvidos trocadores automáticos de ferramentas, 
a linguagem utilizada nas máquinas passou a ser padronizada 
mundialmente e as máquinas se tornaram cada vez mais compactas. E 
atrelado a cada uma dessas evoluções, passou a ser cada vez menor o 
contato do homem com a máquina durante o processo de usinagem. 
Vale a pena pesquisar mais sobre essa história! 
Neste Tema, você verá os itens necessários para realizar a programação 
CNC, seus tipos e suas utilizações, e ainda desenvolverá sua primeira 
programação para usinagem em um torno CNC. 
1.1 Máquinas CNC 
Existem vários tipos de máquinas que utilizam o CNC. O tipo de 
máquina a ser utilizado em um processo será definido de acordo com a 
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complexidade da geometria e dos processos de usinagem demandados. 
São exemplos de máquinas CNC: 
• Tornos. 
• Fresadoras. 
• Jato de água. 
• Furadeiras. 
• Puncionadeiras. 
• Eletroerosão a fio. 
• Eletroerosão por penetração. 
• Retificadoras. 
Como exemplo, conceituaremos um torno CNC como Equipamento que 
executa as mesmas operações de um torno mecânico, com alto nível 
de precisão (SILVA, 2015). Pode ser dividido em dois grandes grupos de 
elementos: máquina ferramenta e comando numérico. 
1.1.1 Máquina ferramenta 
Elemento estrutural da máquina que apresenta cabeçotes, barramentos, 
carro principal, fuso de esferas recirculantes e dispositivos de fixação, 
como placas, castanhas, arrastadores etc. 
1.1.2 Comando numérico 
Conjunto eletrônico que processa dados recebidos por meio de 
computadores interligados, cartões de memória ou inserção manual e 
os transforma em comandos para uma máquina ferramenta. Pode ser 
ainda definido como uma forma de automação programável. 
A Figura 1 apresenta um exemplo de Torno CNC. 
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Figura 1 – Torno CNC Romi GL 240 
Fonte: Silva (2015, p. 17). 
1.2 Sistema de coordenadas 
Vamos começar a entender a lógica de programação de uma máquina 
CNC a partir dos sistemas de coordenadas cartesianas, que são 
utilizados em todas essas máquinas operatrizes. Elas podem ser 
dispostas em dois eixos, nos casos de tornos CNC, ou três eixos, no caso 
de fresadoras CNC. A Figura 2 demonstra pontos que se encontram nos 
eixos das ordenadas (vertical) e das abcissas (horizontal). 
Figura 2 – Exemplo de coordenadas cartesianas em dois eixos 
Fonte: Silva (2008, p. 21) 
23 
Analisando a Figura 2, iniciando pelo ponto A, não há deslocamento 
no eixo horizontal, o ponto está sobre o eixo das ordenadas. Porém, 
na altura (eixo vertical), o ponto se encontra 30 unidades acima do 
ponto zero, que é a interseção dos eixos “x” e “z”. No ponto B, não há 
deslocamento vertical, e sim horizontal, de 20 unidades. Acompanhe 
a tabela fornecida na Figura 1 para que você possa compreender o 
posicionamento dos demais pontos. 
Os pontos das coordenadas representam a geometria a ser usinada. Nos 
tornos CNC, o eixo vertical utilizado para programação é nomeado de 
“x”. Como padrão, acima do ponto zero temos o valor de “x” positivo e, 
abaixo, negativo. Esse eixo representa os diâmetros das peças que serão 
usinadas. Já o eixo “z” descreve os comprimentos das peças. O valor será 
positivo para a direita e negativo para a esquerda. 
Há duas possibilidades de programação por coordenadas nas máquinas 
CNC: sistema de coordenadas absolutas e sistema de coordenadas 
incrementais. 
1.2.1 Sistema de coordenadas absolutas 
Utilizam um ponto de referência, também chamado de ponto zero peça 
(SILVA, 2008). O ponto zero é representado por meio de um círculo com 
quatro quadrantes, sendo o direito inferior preenchido na cor preta. 
Nesse sistema, são adotadas as medidas reais da peça. O ponto zero 
pode ser definido durante a programação na face da peça (Figura 3) ou 
atrás do encosto das castanhas (Figura 4). 
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Figura 3 – Ponto zero na face dapeça 
Fonte: Silva (2008, p. 25). 
Figura 4 – Ponto zero no encosto das castanhas 
Fonte: Silva (2008, p. 25). 
Observe nas Figuras 3 e 4 que os eixos “x” e “z” possuem 0 como medida 
no ponto zero da peça (Figura 3 na face; Figura 4 atrás da peça). A partir 
do ponto zero, cada novo ponto no plano cartesiano possuirá suas 
coordenadas nos eixos dos diâmetros (x) e dos comprimentos (z). 
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1.2.2 Sistema de coordenadas incrementais 
Sistema pouco utilizado, quando comparado com o sistema de 
coordenadas absolutas. Nele, a cada novo ponto, temos uma nova 
medida de distância, pois avalia-se o deslocamento entre os pontos da 
geometria da peça. Veja um exemplo na Figura 5: 
Figura 5 – Exemplo de coordenadas incrementais 
Fonte: Silva (2008, p. 26-27). 
Vejamos o deslocamento entre os pontos A e B ao avaliarmos a Figura 5. 
O ponto A apresenta os valores (x=0; z=0). O primeiro diâmetro da peça 
mede 15 mm. Assim, o ponto B será, em “x”, 15 – 0, ou seja, 15; já em 
“z”, como não há deslocamento, o valor permanece 0. De B para C, não 
há deslocamento em “x”, e, portanto, o valor de “x” será 0. Já em “z”, há 
um deslocamento de 10 mm, sendo 10 o valor a ser considerado nessa 
situação. 
1.3 Funções preparatórias e miscelâneas 
Visando padronizar o processo de programação a ser seguido pelos 
vários fabricantes de máquinas CNC, a International Organization 
26 
 
 
Standardization (ISO) adotou a linguagem G, descrita na Norma ISO 
6983-1, atualizada em 2009 (ABNT, 2009). A Norma descreve que 
funções básicas e universais devem ser adotadas igualitariamente 
por todos os fabricantes, tornando o processo de intercambiabilidade 
de programação entre diferentes comandos (termo utilizado para 
a linguagem de programação que cada fabricante adota) menos 
trabalhoso. No entanto, cada empresa desenvolvedora de softwares 
de programação CNC poderá oferecer recursos adicionais, com sua 
linguagem própria, aos usuários. 
A linguagem G apresenta uma estrutura de blocos, na qual cada linha do 
programa CNC detalha funções a serem utilizadas e caminhos a serem 
percorridos pela máquina. Nessa linguagem, as funções preparatórias 
(funções G) são denominadas modais e não modais. 
As funções modais, uma vez ativadas, serão utilizadas em blocos 
seguintes, a não ser que sejam modificadas por outra função ou 
finalizadas por um comando. Já as não modais precisam ser acionadas 
todas as vezes em que serão utilizadas. 
Vamos ver, a partir de agora, quais são essas funções: 
• G00: avanço rápido – Função modal 
Utilizada apenas quando é desejado que uma ferramenta se 
desloque na máquina sem realizar contato com a peça. Essa função 
utiliza a maior velocidade de avanço disponível na máquina e 
desativa as funções de interpolação. 
• G01: Interpolação linear – Função modal 
Permite que a máquina execute movimentos retilíneos, com avanço 
programado. Em tornos CNC, o avanço é definido em milímetros 
por rotação, enquanto nas fresadoras CNC temos o avanço em 
milímetros por minuto. 
27 
 
 
 
 
 
 
 
• G02 e G03: Interpolação circular – Funções modais 
Executa a usinagem de arcos em uma peça. Essas funções possuem 
como parâmetros obrigatórios a serem inseridos no bloco: posição 
final em “x”; posição final em “z”; valor do raio; e avanço (se não 
definido em bloco anterior). 
O comando G02 atua quando o sentido do raio é horário, 
enquanto a função G3 gera raios no sentido anti-horário. É 
importante destacar que o movimento da ferramenta é avaliado 
acima da linha de centro da peça. Se fosse avaliada a parte 
inferior, aconteceria uma inversão na avaliação dos sentidos 
horário e anti-horário. Veja exemplos na Figura 6. 
Figura 6 – Exemplos de interpolações horária e anti-horária 
Fonte: adaptada de Silva (2015, p. 32). 
• G41 e G42: compensação do raio da ferramenta 
Para realizar uma programação CNC, o programador precisa 
conhecer parâmetros de corte, como velocidade de corte e avanços. 
Além disso, é necessário conhecer quais ferramentas deverá utilizar, 
suas geometrias e seus raios de ponta. Esse último fator é essencial 
para que as peças sejam usinadas nas medidas corretas, pois o 
operador deverá informar ao programa qual será a compensação do 
raio, visto que esta visa corrigir trajetos de ferramentas que podem 
ser equivocadamente interpretados pelas máquinas CNC. 
28 
 
Observe as Figuras 7 (a) e (b). 
Figura 7 – (a) Sem compensação de raio e (b) com compensação 
Fonte: Silva (2015, p. 38). 
As compensações de raio da ferramenta auxiliam na obtenção das 
corretas dimensões da peça. As funções G41 e G42 são modais. 
Utilizamos G41 nos casos de compensação de corte à direita e G42 
para compensação de corte à esquerda. 
Na prática, para perfis externos, o G42 é utilizado se o deslocamento 
da ferramenta for no sentido do eixo árvore, e G41 no caso 
contrário. Para perfis internos, utilizamos G41 se o deslocamento da 
ferramenta for no sentido do eixo árvore, e G41 no caso contrário. 
Por fim, o comando G40 desabilita a compensação de raio da 
ferramenta. 
Existem ainda outras funções preparatórias importantes, a saber: 
• G04: tempo de permanência 
Define a permanência (em segundos) que a ferramenta ficará entre 
um bloco e outro. É utilizada, por exemplo, para mitigar os efeitos do 
esforço de corte. 
29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• G20: define que a programação será feita em polegadas 
milesimais. 
• G21: define que a programação será feita em milímetros. 
• G90: comando utilizado para programação em coordenadas 
absolutas. 
• G91: comando utilizado para programação em coordenadas 
incrementais. 
• G94: define avanço como milímetros por minuto. 
• G95: define avanço como milímetros por rotação. 
• G96: estabelece velocidade de corte constante. É necessário inserir 
o valor da velocidade de corte. 
• G97: estabelece rotações por minuto constantes. Utilizada 
geralmente para furações. 
Além das funções preparatórias (G), as máquinas CNC utilizam funções 
miscelâneas (M), também chamadas de auxiliares. Essas funções ativam 
recursos do programa CNC e da máquina, tais como: 
• M00: parada obrigatória do programa. 
• M01: parada opcional do programa. 
• M02: fim de programa. 
• M03: rotação no sentido horário. 
• M04: rotação no sentido anti-horário. 
30 
 
 
 
 
 
 
 
• M05: desliga eixo árvore. 
• M06: troca de ferramenta. 
• M08: liga fluido de corte. 
• M09: desliga fluido de corte. 
• M17: Fim de subprograma. 
• M30: Fim de programa. 
1.4 Programação CNC 
Para podermos fixar o conteúdo desta aula, vejamos um exemplo de 
programação de uma peça a ser usinada em um Torno CNC. Em nosso 
exemplo, realizaremos a programação de uma peça para receber 
acabamento de seu perfil. Para isso, é necessário remover o material 
em excesso até chegarmos ao mínimo de sobremetal, que é uma 
quantidade mínima de material que será removida por essa ferramenta 
de acabamento. Para cada tipo de material, são usados parâmetros a 
serem calculados, como velocidade de corte, rotação etc. 
Primeiramente, é necessário ler e interpretar o desenho da peça, 
reconhecendo suas dimensões antes e depois do processo de usinagem. 
Nessa etapa, também devemos estudar quais serão os processos de 
usinagem necessários. 
A Figura 8 contém o perfil a ser usinado. É preciso destacar que a peça 
será fixada pelo diâmetro de 70 mm nas castanhas da placa de um torno 
CNC. O perfil do acabamento a ser programado se encerra no chanfro 
de 1 X 45º. 
31 
Figura 8 – Peça a ser programada para receber acabamento externo 
Observação: para chanfros não cotados, adotar 1 X 45º. 
Fonte: elaborada pelo autor. 
Veja como ficará a programação, com comentários acerca de cada etapa 
da usinagem: 
Quadro 1 – Programação 
N. da 
linha Bloco Comentários 
N05 G21 G95 G40 G90; 
Reset de máquina: programação em milímetros; avanço 
em milímetros por rotação; desligar compensação 
de raio; utilizar coordenadas absolutas. 
N10 G00 X150. Z300.; 
Ponto de trocada ferramenta: caso o programa 
utilize três ferramentas, a cada troca o carro principal 
da máquina buscará esse ponto (distante da peça) 
para realizar a troca e não gerar colisões. 
N15 T0101; Selecionada a ferramenta 01, para acabamento. 
N20 G96 S400; Habilita a velocidade de corte constante. Calcular S 
(avanço) de acordo com material a ser usinado. 
N25 G92 S3000 M03; Define a rotação máxima, no sentido horário. 
N30 G00 X4. Z2. M08; Aproximação na velocidade de avanço mais alta da 
máquina, sem tocar a peça. Liga fluido de corte. 
N35 G42; Ativa compensação de raio à esquerda. 
32 
 
 
 
 
 
N40 G01 X2. Z1. F.05; Movimento de compensação no vazio. 
Avanço de 0.5 mm por rotação. 
N45 X0. Z0. F.15; Início do perfil. Avanço de 0.15 mm por rotação. 
N50 X21.; -
N55 X25. Z-2.; -
N60 Z-15.; -
N65 G02 X35. Z-20. R5.; Interpolação horária com raio de 5 mm. 
N70 G01 X48.; -
N75 X50. Z-21.; -
N80 Z-28.; -
N85 G02 X54. Z-30. R2.; -
N90 G01 X68.; -
N95 X70. Z-31.; Final do perfil. 
N100 G40; Desativa a compensação de raio da 
ferramenta logo depois do fim do perfil. 
N105 X72.; Movimento de saída da peça. 
N110 G00 X150. 
Z300. M09; 
Retorna para o ponto de troca. Desativa fluido de corte. 
N115 M30 Fim de programa. 
Fonte: elaborado pelo autor. 
Observações: 
1. O sinal de ponto e vírgula em alguns comandos determina o fim 
de um bloco. Há comandos que utilizam “LF”, que significa, em 
inglês, fim de linha. 
2. Os números das linhas são descritos em códigos especiais (N), 
múltiplos de 5, pois, caso necessário, é possível inserir novos 
blocos entre eles. Exemplo: N21, N22, N23. 
3. Código especial de avanço (F): determina o avanço utilizado na 
interpolação. Comando modal. 
4. Código especial para definir ferramenta (T): selecionará a 
ferramenta desejada para usinagem. 
5. Em alguns comandos, é preciso adicionar ponto depois de cada 
medida (X300.), como foi feito nesse exemplo de programação. 
33 
Neste Tema vimos o que é o Comando Numérico Computadorizado 
(CNC). Além dos conteúdos aqui abordados, é preciso estudar sobre 
os conceitos de processos de usinagem, parâmetros de cortes, 
ferramentas, preparação e montagem de máquinas, além, é claro, da 
prática. Portanto, aprofunde seus conhecimentos para estar sempre 
preparado para as oportunidades do mercado na área de CNC. 
Referências 
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. ISO 6983-1: Automation systems 
and integration. Rio de Janeiro: ABNT, 2009. 
SILVA, Sidnei Domingues da. CNC: Programação de Comandos Numéricos
Computadorizados: Torneamento. 8. ed. São Paulo: Érica, 2008. 
SILVA, Sidnei Domingues da. Torno CNC: programação, preparação e operação. São
Paulo: Érica, 2015. 
34 
 
 
 
Sistemas Flexíveis de Manufatura 
(FMS) 
Autoria: Charlie Hudson Turette Lopes 
Leitura crítica: Gillian da Silva Crespo 
Objetivos 
• Compreender o conceito de Sistema Flexível de 
Manufatura. 
• Compreender a evolução da manufatura e de suas 
tecnologias. 
• Identificar os tipos de arranjos físicos e 
equipamentos utilizados em Sistemas Flexíveis de 
Manufatura. 
35 
1. Integrando equipamentos e componentes 
para flexibilizar a manufatura 
Henry Ford cunhou uma frase que até os dias atuais reverbera nas 
escolas e nas indústrias: “o carro é disponível em qualquer cor, contanto 
que seja preto”. Essa asserção ocorreu durante a fabricação do Modelo 
Ford T, no início do século XX, o qual durante muitos anos foi o modelo 
de automóvel mais vendido no mundo. 
Hoje você compraria um carro de uma marca que só vendesse em uma 
única cor? Muito provavelmente não, de modo que você buscaria outra 
marca para comprar um carro na cor desejada. 
Por mais que hoje em dia possa parecer claro que o cliente deseja se 
sentir único ao adquirir um bem exclusivo, devemos compreender o 
contexto histórico em que Ford disse a famosa frase. Na época, não 
existia produção em massa de carros; logo, poucas pessoas possuíam o 
bem, até então produzido artesanalmente. 
A Ford criou uma demanda ao vender barato o Ford T (US$ 850 no seu 
lançamento) e financiar carros para seus próprios funcionários. O termo 
consumismo começou a ser rascunhado nessa época, pois as empresas 
(não só de automóveis) começaram a criar necessidades que até então 
não existiam. As pessoas não “precisavam” possuir várias peças de 
roupas; o trabalhador regular que viveu nos primórdios da época da 
produção em massa tinha, muitas das vezes, uma roupa para trabalhar e 
outra para ir à igreja. 
Neste Tema, você verá como as empresas evoluíram da produção em 
massa, perpassaram pela flexibilidade na manufatura e hoje cada vez 
mais adotam a personalização ou a customização em massa de seus 
produtos. 
36 
 1.1 O que são Sistemas Flexíveis de Manufatura? 
Vamos iniciar com as definições de cada uma das palavras do termo 
Sistema Flexível de Manufatura. A palavra “sistema” possui inúmeras 
definições, mas, no contexto industrial, entendemos que um sistema é a 
“inter-relação de unidades, partes etc., responsáveis pelo funcionamento 
de uma estrutura organizada” (SISTEMA, 2021). Já “flexível” significa 
aquilo “que se adapta bem a diferentes atividades ou funções; 
acomodatício, adaptável, moldável” (FLEXÍVEL, 2021). Por último, define-
se “manufaturar” como “fabricar ou produzir algo à mão ou em máquina 
caseira” ou “produzir algo em estabelecimento industrial; fabricar” 
(MANUFATURAR, 2021). 
Portanto, um Sistema Flexível de Manufatura (Flexible Manufacturing 
System – FMS) é a organização de equipamentos e componentes, 
interligados e automatizados, com capacidade de produzir produtos 
distintos sequencialmente. Em geral, são providos de máquinas CNC 
(GROOVER, 2017). 
Mas por que estamos falando sobre a necessidade de se produzir 
de forma flexível? Vamos resgatar um pouco da história da moderna 
manufatura para responder a essa questão. 
Até o fim do século XIX, era predominante o conceito de produção 
artesanal, o qual funciona da seguinte maneira: o cliente reconhece uma 
demanda, procura um prestador de serviço e realiza uma encomenda. 
Chamamos isso de produção puxada, ou seja, o cliente “puxa” a 
produção ao realizar um pedido. Na produção artesanal, apenas um 
item é fabricado por vez, integralmente realizado por apenas uma 
pessoa. Como exemplos podemos citar vestimentas, ferramentas e joias. 
Já no início do século XX, nomes como Frederick Taylor, Henry Ford e 
o Casal Gilbreth foram responsáveis diretos pelo desenvolvimento da 
chamada produção em massa. Nesse modelo, a produção deixa de ser 
37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
puxada e passa a ser empurrada; as indústrias começam a fabricar itens 
em grandes quantidades, criando demandas para a população; e tudo 
(como carros, roupas e equipamentos) passa a ser fabricado em grande 
quantidade, estimulando o consumismo, principalmente nos norte-
americanos. 
Entre os anos 1950 e 1970, a produção em massa passou por alguns 
reveses. A inflação no período pós-guerra e a crise do petróleo 
fizeram as montadoras de veículos japonesas produzirem carros mais 
econômicos, além de enxugarem desperdícios em suas linhas de 
produção (HARVEY, 1992). 
Com grande participação da Toyota Motor Company, teve início a 
chamada personalização em massa. Recentemente, nos anos 2000, com a 
propagação do uso da internet, cada vez mais os clientes desejam possuir 
itens únicos. A personalização em massa traz novamente a singularidade da 
produção artesanal, aliada ao volume da produção em massa, unificando 
as melhores características de cada um dos modelos de produção. 
Para atender a essa evolução, Groover (2017) lista quatro fatores 
decisivos para um sistema ser considerado como um FMS: 
1. Processar tipos diferentes de peças sem ser em lotes. 
2. Aceitar mudanças no cronograma de produção. 
3. Responder prontamente a falhas de equipamentos e sistemas. 
4. Permitir a produção de novos itens. 
Tudo isso é controlado por um computador central, que monitora o 
sistema de produção. 
1.2 Organizando osprocessos 
Não se sabe ao certo qual empresa utilizou primeiro um FMS, pois o 
termo, em si, já é adotado desde a década de 1960. Se conhecermos os 
38 
 
elementos que compõem um processo, compreenderemos que o FMS 
busca otimizar e eliminar desperdícios de cada um deles. A Figura 1 
apresenta a simbologia de mapeamento de processos: 
Figura 1 – Alguns símbolos comuns de mapeamento de processos 
Fonte: Slack, Brandon-Jones e Johnston (2018, p. 215). 
Vamos descrever como o FMS buscar otimizar os elementos do processo 
presentes à esquerda da Figura 1, oriundos da Administração Científica. 
O objetivo, ao final, é automatizar ao máximo o processo executado. 
1. Operação 
Conceito: agregar valor ao produto modificando fisicamente suas 
características ou sua qualidade, seja por manufatura ou montagem. 
Trabalho do FMS: como exemplo, podemos listar um torno mecânico 
convencional e um torno CNC. No primeiro, o operador manipula 
diretamente a máquina, sendo responsável pelos movimentos dos 
eixos para que a ferramenta transforme a peça. Já no CNC, o operador 
alimenta a máquina com novas matérias-primas a serem transformadas, 
39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
transporta os produtos de um equipamento para outro e controla a 
qualidade dos itens produzidos. 
2. Inspeção 
Conceito: comparar as características de um produto fabricado com as 
especificações previamente definidas (padrão). 
Trabalho do FMS: no exemplo dado sobre torno CNC, o operador 
passou a ser responsável pela alimentação das peças na máquina e pelo 
controle da qualidade. No FMS, uma máquina de medição tridimensional 
pode ser adicionada à linha de produção. Dessa forma, a peça produzida 
é levada à máquina de medição tridimensional, e, por estar conectada 
na mesma rede de dados da máquina CNC, as correções dimensionais 
necessárias são enviadas ao CNC, que executa os ajustes necessários 
automaticamente. 
3. Transporte 
Conceito: mudança de posição que ocorre nos materiais e nos produtos 
dentro da linha de produção. 
Trabalho do FMS: continuando a avaliação da evolução do processo 
de torneamento, no torno CNC, o operador era responsável por 
transportar matérias-primas do armazém para a torno CNC e depois 
transportar a cada nova máquina necessária. Com o FMS, robôs 
transportam a peça entre máquinas após cada operação, gerando 
assim uma célula de torneamento. Já para o transporte do armazém 
para a primeira máquina e do produto pronto para a expedição são 
usados veículos autoguiados (Automated Guided Vehicle – AGVs). É um 
veículo guiado por computador que recebe os itens e os transporta 
de acordo com a programação. 
A Figura 2 apresenta um exemplo de AGV: 
40 
 
 
Figura 2 – Veículo autoguiado (AGV) 
Fonte: Chesky_W/iStock.com. 
4. Atraso 
Conceito: período de ociosidade, por conta de alguma espera (de 
materiais ou de informações). 
Trabalho do FMS: deverá acontecer um trabalho, em parceria com 
Planejamento e Controle da Produção (PCP), para a organização 
do sequenciamento da produção. Dessa forma, o operador, 
antecipadamente, reunirá materiais, insumos e ferramentas necessários 
para as máquinas trabalharem, com o menor tempo possível de 
interrupção. 
5. Estoque 
Conceito: acontece quando um material ou produto acabado é 
armazenado em local previamente definido. 
Trabalho do FMS: como os produtos são fabricados em células, evita 
que ocorra acúmulo de estoques entre as etapas do processo. 
https://Chesky_W/iStock.com
41 
 
 
 
 
 
 
Uma vez que o objetivo do FMS é automatizar as etapas do processo, o 
operador passa a trabalhar integrado com as operações que ocorrem 
nas células. Groover (2017) lista seis atividade desenvolvidas por 
trabalho humano: 
1. Carregar e descarregar peças do sistema. 
2. Configurar e mudar ferramentas de corte. 
3. Manter e reparar equipamentos. 
4. Programar CNC de peças. 
5. Programar e operar o sistema computacional. 
6. Realizar a gestão global do sistema. 
Percebemos que no FMS o trabalho humano migra de operacional, com 
foco em atividades manipulativas, para gerencial, de monitoramento e 
controle de sistemas. 
Os cinco elementos de um processo (operação, inspeção, transporte, 
atraso e estoque) geralmente são detalhados em fluxogramas. Neles, 
o processo é classificado de acordo com cada um dos cinco elementos. 
A Figura 3 apresenta um exemplo de fluxograma de trabalho para 
levantamento de elementos: 
Figura 3 – Parte de um Fluxograma de Trabalho 
Fonte: adaptada de Cury (2017, p. 334). 
42 
 
Como pode ser visto na Figura 3, categorizar os elementos facilita a 
identificação de gargalos e desperdícios. Em tempo, um gargalo dita 
a velocidade de uma linha de produção. Por exemplo, em uma célula 
de produção com cinco máquinas, o gargalo estará na máquina que 
demorar o maior tempo para produzir um item, ou seja, a mais lenta. A 
Figura 4 apresenta como se comportaria um gargalo. 
Figura 4 – Configuração geral de uma linha de produção 
Fonte: Groover (2017, p. 454). 
Analisando a Figura 4, imaginemos que a linha de produção tenha 
cinco estações de trabalho (e). Cada estação depende da conclusão 
do trabalho realizado na estação anterior. Se e1 leva 0,3 minutos para 
fabricar uma peça; e2 leva 0,4 minutos; e3 leva 0,5 minutos; e4 leva 0,3 
minutos; e e5 leva 0,2 minutos, temos que o gargalo está na estação 3, 
que demora 0,5 minutos. Isso significa que uma peça ficará pronta a 
cada 0,5 minutos por conta da estação gargalo, que ditará o ritmo de 
toda a produção. 
1.3 Arranjos físicos utilizados no FMS 
Existem cinco tipos de arranjos físicos (layouts) comumente empregados 
no FMS. Veremos agora algumas características sobre cada um deles. 
Para as Figuras 5 a 9, utilizaremos a seguinte legenda: Aut = estação 
automatizada; L/UL = estação de carga/descarga; Insp = estação de 
inspeção; AGV = veículo autoguiado; e AGVS = sistema de veículo 
autoguiado. 
43 
Inicialmente, a Figura 5 nos mostrará um layout em linha. Nele, as 
transferências para movimentação de peças são lineares e podem 
acontecer em dois sentidos. 
Figura 5 – Exemplo de layout em linha 
Fonte: Groover (2017, p. 470). 
A Figura 6 apresenta um layout circular ou em loop. Nele, o transporte 
acontece em um circuito localizado no interior da área gerada entre as 
máquinas. 
Figura 6 – Exemplo de layout circular 
Fonte: Groover (2017, p. 469). 
Na Figura 7, temos um exemplo de layout em escada, similar ao anterior 
no que diz respeito ao transporte. Nesse arranjo, as máquinas ficam 
localizadas nos degraus de uma escada. 
44 
 
Figura 7 – Exemplo de layout em escada 
Fonte: Groover (2017, p. 471). 
Para a Figura 8, Groover (2017) descreve o layout de campo aberto como 
sendo “a configuração de FMS mais complexa e consiste em vários loops 
amarrados” (p. 471). 
Figura 8 – Exemplo de layout de campo aberto 
Fonte: Groover (2017, p. 471). 
Por último, mas não menos importante, a Figura 9 nos dá um exemplo 
de um robô alimentando matérias-primas e recolhendo as peças 
prontas das máquinas. 
45 
Figura 9 – Exemplo de layout de célula centralizada em robô 
Fonte: Groover (2017, p. 471). 
Neste Tema, vimos os conceitos de Sistemas Flexíveis de Manufatura. 
Compreendemos como a manufatura evoluiu tecnologicamente e como 
empresas geram demandas e muitas das vezes também precisam se 
adaptar a elas. É importante sempre estudarmos e ficarmos de olho 
nas novas tendências de mercado para ficarmos atualizados, de modo a 
podermos responder de maneira rápida a tudo que acontece em nosso 
mundo globalizado. 
Referências 
CURY, Antonio. Organização e métodos: uma visão holística. 9. ed. São Paulo: 
Atlas, 2017. 
FLEXÍVEL. In: Michaelis, Moderno Dicionário da Língua Portuguesa. São Paulo: 
Melhoramentos, 2021. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-
portugues/busca/portugues-brasileiro/flex%C3%ADvel/. Acesso em: 24 ago. 2021. 
GROOVER, Mikell P. Fundamentos da moderna manufatura: versão SI. Tradução 
de Givanildo Alves dos Santos. 5. ed. Riode Janeiro: LTC, 2017. v. 2. 
HARVEY, David. The Condition of Postmodernity: An Enquiry into the Origins of 
Cultural Change. New Jersey: Wiley, 1992. 
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/flex%C3%ADvel/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/flex%C3%ADvel/
46 
MANUFATURAR. In: Michaelis, Moderno Dicionário da Língua Portuguesa. São 
Paulo: Melhoramentos, 2021. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-
portugues/busca/portugues-brasileiro/manufaturar/. Acesso em: 16 jun. 2021. 
SISTEMA. In: Michaelis, Moderno Dicionário da Língua Portuguesa. São Paulo: 
Melhoramentos, 2021. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-
portugues/busca/portugues-brasileiro/sistema/. Acesso em: 24 ago. 2021. 
SLACK, Nigel; BRANDON-JONES, Alistair; JOHNSTON, Robert. Administração da 
Produção. 6. ed. São Paulo: Atlas, 2018. 
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/manufaturar/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/manufaturar/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/sistema/
https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-brasileiro/sistema/
47 
 
 
 
Manufatura aditiva: impressão 3D 
Autoria: Charlie Hudson Turette Lopes 
Leitura crítica: Gillian da Silva Crespo 
Objetivos 
• Identificar os processos de fabricação mais comuns. 
• Compreender a importância da utilização da 
manufatura aditiva em projetos, protótipos e 
produtos. 
• Identificar os materiais que podem ser utilizados no 
processo de manufatura aditiva. 
48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Adicionar em vez de remover material 
Sabemos que em um mundo globalizado, o cenário competitivo entre as 
empresas passa a ser cada vez mais acirrado. É preciso que os projetos 
desenvolvidos sejam eficazes, permitindo a entrega de produtos complexos 
e com alta tecnologia ao consumidor final, com o mínimo de desperdício de 
material ao longo da cadeia produtiva e no preço mais competitivo possível. 
Quando falamos em manufatura aditiva, estamos nos referindo a um 
processo que possui uma infinidade de aplicações possíveis na indústria, 
desde o projeto, em sua concepção, até o desenvolvimento de ferramentas, 
dispositivos e, até mesmo, na fabricação de protótipos e produtos. 
Neste Tema, você verá como a manufatura aditiva permite a criação 
de um produto, a partir “do zero”, por meio do processo de adição de 
material, em contrapartida aos métodos de manufatura tradicional, 
que atingem as formas e as dimensões desejadas de um produto 
por meio do processo de remoção de material, muitas vezes sem 
reaproveitamento do material retirado, culminando em desperdícios e 
aumento nos custos de fabricação. 
1.1 Os processos de fabricação e a manufatura aditiva 
Primeiramente, é preciso falar sobre os processos de fabricação 
tradicionais, para então compararmos com o processo de manufatura 
aditiva. Os processos de fabricação podem ser divididos em cinco grupos 
principais: 
• Fundição. 
• Soldagem. 
• Conformação Mecânica. 
• Metalurgia do Pó. 
49 
 • Usinagem. 
Groover (2017a) classifica os processos de fabricação de acordo com o 
elencado na Figura 1. 
Figura 1 – Classificação dos processos de fabricação 
Fonte: Groover (2017a, p. 11). 
Nesse caso, os cinco processos anteriormente citados estão classificados 
como processos de solidificação (fundição), processos de união 
permanente (soldagem), processos de mudança de forma (conformação 
mecânica e usinagem) e processamento de partículas (metalurgia do 
pó). Compreender esses processos e suas características nos ajudará 
a reconhecer como a manufatura aditiva surge como uma excelente 
opção para a indústria, mesmo que não consiga atender a todas as 
variáveis que cada projeto pode apresentar. 
50 
 
 
 
 
 
 
1.1.1 Fundição 
Processo de fabricação que possibilita a utilização de diversas ligas 
metálicas e metais, como o aço, o alumínio e o ferro. Baseia-se em 
preencher a cavidade de um molde, permanente ou colapsável, com 
metal líquido (fundido), que fluirá dentro do molde até preenchê-lo 
completamente. Ao final do processo, o metal dentro do molde se 
solidificará e adquirirá o formato do deste. 
O processo de fundição pode gerar peças prontas (como carcaças de 
equipamentos) ou que passarão por outros processos de fabricação 
posteriormente. As peças fundidas apresentam a vantagem de 
possuírem um baixo custo de obtenção. Entretanto, o processo pode 
apresentar limitações quanto a formatos complexos e à precisão 
dimensional, necessitando de processos adicionais de usinagem. 
1.1.2 Soldagem 
A soldagem consiste na união permanente de duas peças. O processo 
pode ser executado com a utilização de metal de adição ou de maneira 
autógena (sem utilização de metal de adição), pode ser tanto por ação 
de calor quanto por ação de pressão. Groover (2017a) cita alguns 
exemplos de processos de soldagem mais comuns, entre os mais de 50 
processos catalogados pela American Welding Society (AWS), ou Sociedade 
Americana de Soldagem: 
• Solda oxiacetilênica. 
• Solda a arco elétrico. 
• Soldagem a arco elétrico com proteção gasosa (MIG/MAG). 
• Soldagem a arco elétrico com proteção gasosa (TIG). 
51 
 
 
 
 
 
 
1.1.3 Conformação mecânica 
A conformação mecânica pode ser dividida em duas categorias principais: 
processos de conformação volumétrica e processos de conformação de 
chapas. Na primeira, há deformações consideráveis, com consequente 
mudança de forma da peça. Outra característica relevante é a pequena 
relação entre a área superficial e o volume da peça. 
Essa característica de relação entre área superficial e volume da peça é 
oposta ao que se percebe na conformação de chapas, que consiste na 
alteração da forma geométrica de chapas, tiras e bobinas. A Figura 2 
ilustra a divisão dos processos de conformação mecânica. 
Figura 2 – Classificação das operações de conformação dos metais 
Fonte: Groover (2017a, p. 318). 
Na categoria de conformação de volumes, temos os processos de: 
• Laminação. 
• Forjamento. 
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• Extrusão. 
• Trefilação. 
Já na categoria de conformação de chapas, temos as seguintes 
operações: 
• Dobramento. 
• Estampagem. 
• Corte. 
1.1.4 Metalurgia do pó 
Processo no qual, após a compactação de pós em moldes com o 
formato da peça desejada, a peça obtida é submetida ao chamado 
processo de “sinterização”, processo de tratamento térmico que visa 
conferir melhores propriedades mecânicas à peça final, que possui 
características frágeis após sua retirada do molde. Peças de elevado 
grau de complexidade em suas geometrias podem ser fabricadas por 
meio desse processo, como mostra a Figura 3. 
Figura 3 – Uma coleção de peças fabricadas por metalurgia do pó 
Fonte: Groover (2017a, p. 280). 
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Fica a pergunta: se a metalurgia do pó pode fabricar qualquer modelo 
de peça, por que então continuar utilizando os outros processos de 
fabricação? Para respondê-la, Groover (2017a) retrata que a metalurgia 
do pó possui limitações, tais como os custos de obtenção de materiais 
e equipamentos, além da dificuldade de armazenagem dos pós e da 
obtenção de algumas geometrias mais complexas, em decorrência da 
dificuldade de o pó acessar algumas áreas das matrizes utilizadas. 
1.1.5 Usinagem 
Processo de fabricação no qual é utilizada uma ferramenta de corte 
para remover material a partir de uma peça bruta (tarugo, bloco). Essa 
remoção resulta em uma perda intrínseca de material, chamada cavaco. 
São exemplos de processos de usinagem: 
• Torneamento. 
• Furação. 
• Fresamento. 
Agora que você já é capaz de identificar os processos de fabricação 
mais comuns, podemos falar diretamente sobre a manufatura aditiva, 
apresentando e discutindo suas características. 
Popularmente chamada de “impressão 3D”, a manufatura aditiva se trata 
de uma “tecnologia que produz objetos tridimensionaispelo depósito de 
camadas sucessivas de material” (SLACK; BRANDON-JONES; JOHNSTON, 
2018, p. 787). Por isso o termo “aditivo” é empregado, pois o objeto é 
obtido camada a camada, uma sobre a outra, sucessivamente. 
Antes da disseminação do termo manufatura aditiva da forma 
que o conhecemos atualmente, a prototipagem rápida foi quem 
abriu as portas para as novas tecnologias utilizadas em projetos 
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de peças desenvolvidas em softwares de Desenho Assistido por 
Computador (CAD). No final da década de 1980, o termo prototipagem 
rápida foi utilizado pela primeira vez, tendo por objetivo reduzir 
consideravelmente o tempo gasto para a confecção de protótipos de 
peças de perfil geométrico complexo. 
Para se ter uma ideia, para uma peça plástica ser fabricada, é preciso 
primeiramente realizar a modelagem de seu molde em um software 
CAD. Posteriormente, deve-se realizar sua programação em um 
software de Manufatura Assistida por Computador (CAM). Só então a 
peça desejada pode ser usinada em uma máquina a Controle Numérico 
Computadorizado (CNC), ou pelos outros processos de fabricação que 
vimos até agora. 
Tudo isso sem falar nos custos com matérias-primas e ferramentas 
para a obtenção do molde. Agora, imagine: se o protótipo não atender 
às expectativas desejadas, esse molde (caro) perderá sua utilidade e 
será descartado e o processo terá de ser refeito quantas vezes forem 
necessárias, até o protótipo ser aprovado. Todo esse processo pode 
demorar semanas ou até meses. 
Desenvolver um novo produto até a década de 1980, além de 
extremamente custoso, era consideravelmente demorado. Com a 
modernização da prototipagem, o termo genérico “manufatura aditiva” 
passou a ser adotado massivamente. 
A confecção de protótipos nas indústrias é amplamente utilizada para 
melhorar a visualização, o compartilhamento e a comunicação das 
ideias. Exemplos de aplicações técnicas dos protótipos, segundo Baxter 
(2011), incluem: 
• Verificação volumétrica plástica. 
• Ensaio estrutural. 
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• Experimentação ergonômica. 
• Teste de qualidade dos materiais. 
• Auxilio na fabricação do produto em si. 
A Figura 4 apresenta um exemplo de fabricação de um protótipo obtido 
por uma impressora 3D. 
Figura 4 – Protótipo obtido por impressão 3D 
Fonte: kynny/iStock.com. 
A manufatura aditiva é um processo que pode ser empregado do início 
do planejamento do projeto até a obtenção do produto que irá para o 
cliente. 
1.2 Áreas de aplicação da Manufatura Aditiva 
Do planejamento inicial ao produto finalizado, a manufatura aditiva 
auxilia indústrias, setores de ensino e, até mesmo, a medicina. Baxter 
(2011) afirma que projetar um novo produto é uma atividade complexa, 
não bastando pensar apenas em sua geometria e em suas dimensões. 
https://kynny/iStock.com
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Desse modo, outras perguntas também devem ser respondidas, tais 
como: 
• Quais aspectos técnicos devem ser considerados? 
• Existe mercado para o produto? 
• Qual a sensação que o cliente deverá ter ao utilizar o novo 
produto? 
• Quais serão as funções do produto? 
• Quais são os riscos intrínsecos ao projeto? 
A prototipagem rápida, por meio das tecnologias de manufatura aditiva, 
permite aos projetistas tangibilizarem suas ideias, construindo um 
modelo físico real em um curto espaço de tempo. Assim, é possível 
discutir com a equipe, envolvida na obtenção de um novo produto, 
os erros já identificados, como melhorar o processo de produção do 
protótipo e, consequentemente, como melhorar o processo de obtenção 
do produto. 
Groover (2017a) lista como benefícios da manufatura aditiva para os 
setores de engenharia: 
• Possibilidade de comparações de diversos modelos visando ao 
apelo estético do produto. 
• Análise do fluxo de fluidos e da aerodinâmica por meio da 
geometria dos modelos prototipados. 
• Avaliação de tensões em um modelo físico. 
• Fabricação prévia de um modelo para facilitar a programação 
e planejamento de ferramentas e técnicas para a usinagem do 
produto. 
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• Auxílio na medicina: próteses, implantes e diagnósticos. 
Já no caso de fabricação de peças finais, o autor cita genericamente 
situações em que a manufatura aditiva é adequada: 
• Geometrias únicas. 
• Formas complexas. 
• Poucas quantidades, ou ainda uma única peça. 
• Retorno rápido do investimento. 
• Quando é inviável a fabricação de um molde para a obtenção da 
peça. 
• Quando é desejável evitar a fabricação de peças duras especiais. 
• Peças customizadas para aplicações específicas, como próteses. 
A aplicação de peças feitas por impressoras 3D é vasta. Algumas 
montadoras de veículos, por exemplo, disponibilizam lojas on-line para 
que o usuário baixe o modelo em CAD para impressão tridimensional de 
alguma peça simples de seu veículo que deseje repor. 
Para imprimir em 3D, o requisito mínimo é possuir um modelo em CAD 
tridimensional. O resto é com a impressora! 
1.3 Características da Manufatura Aditiva 
Ainda há questões a serem avaliadas antes de substituir os processos 
tradicionais de fabricação pela manufatura aditiva. Primeiramente, 
Groover (2017b) classifica os tipos de processos de manufatura aditiva 
de acordo com as matérias-primas utilizadas, a saber: 
• Com base em líquido. 
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• Com base em pó. 
• Com material fundido. 
• Com base em lâmina ou placa sólida. 
A Figura 5 apresenta um resumo dos processos. Como legenda, temos: 
SL = estereolitografia; MPSL = estereolitografia por máscara de projeção; 
SLS = sinterização seletiva a laser; 3DP = impressão tridimensional; FDM 
= modelagem por deposição de material fundido; DDM = fabricação por 
deposição em gotas; e LOM = manufatura de objeto em lâminas. 
Figura 5 – Matérias-primas, processo de formação de camadas e 
modos de canal de manufatura aditiva 
Fonte: Groover (2017b, p. 313). 
Os processos possuem diferenças quanto à velocidade de deposição 
de material, à precisão e à qualidade de acabamento fornecida. Sobre 
as limitações encontradas, para que a manufatura aditiva não seja 
largamente empregada na indústria, Groover (2017b) cita três: 
• Precisão das peças: por conta de erros matemáticos, do material e 
do processo. 
• Variedade limitada de materiais. 
• Desempenho mecânico das peças fabricadas. 
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Neste Tema, vimos os conceitos dos processos de fabricação para que 
possam ser comparados com as mais novas tecnologias presentes na 
indústria, tais como a manufatura aditiva. Para cada produto, deve ser 
realizado um estudo na fase de planejamento de seu desenvolvimento, 
objetivando a escolha das melhores técnicas, ferramentas e processos 
possíveis. 
Referências 
BAXTER, Mike. Projeto de produto – Guia prático para o design de novos 
produtos. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2011. 
GROOVER, Mikell P. Fundamentos da moderna manufatura: versão SI. Tradução 
de Givanildo Alves dos Santos. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017a. v. 1. 
GROOVER, Mikell P. Fundamentos da moderna manufatura: versão SI. Tradução 
de Givanildo Alves dos Santos. 5.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017b. v. 2. 
SLACK, Nigel; BRANDON-JONES, Alistair; JOHNSTON, Robert. Administração da 
Produção. 6. ed. São Paulo: Atlas, 2018. 
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BONS ESTUDOS! 
	Sumário
	Integração dos sistemas CAD/CAM
	Objetivos
	1. Manufatura e desenhos feitos com o auxílio do computador
	Referências
	Comando Numérico Computadorizado (CNC)
	Objetivos
	1. Comando Numérico Computadorizado auxiliando no aumento da produtividade das empresas
	Referências
	Sistemas Flexíveis de Manufatura (FMS)
	Objetivos
	1. Integrando equipamentos e componentes para flexibilizar a manufatura
	Referências
	Manufatura aditiva: impressão 3D
	Objetivos
	1. Adicionar em vez de remover material
	Referências