Prévia do material em texto
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL CAROLINA RIBEIRO DUARTE RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO ARAXÁ 2020 CAROLINA RIBEIRO DUARTE RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO Relatório de estágio supervisionado apresentado ao Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, como exigência parcial para a obtenção do título de Engenheiro de Automação Industrial. Supervisor: Marco Aurélio Borges Orientador: Frederico Duarte Fagundes Araxá 2020 CAROLINA RIBEIRO DUARTE RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO Relatório de estágio supervisionado apresentado ao Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, como exigência parcial para a obtenção do título de Engenheiro de Automação Industrial. Data de aprovação: ______________________, _______ de _____________________ de ____________. _____________________________________________ Marco Aurélio Borges Diretor de Tecnologia _____________________________________________ Frederico Duarte Fagundes Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Araxá 2020 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Prédio Instalações Instale. 6 Figura 2 - Principais clientes da Instale Tecnologia Ltda. 7 Figura 3 – Interface de envio e recebimento de comandos. 10 Figura 4 – Smartcase Comipa 11 Figura 5 – Chassi da TOC’s e TOI’s. 12 Figura 6 – Drive Behavior. 13 Figura 7 – Processo de soldagem da telemetria. 14 Figura 8 – Relés montados para o leitor RFID. 15 Figura 9 – LED’s de auto-brilho. 16 Figura 10 – LED’s testados e colados nos “cases”. 17 Figura 11 – Teste e regulagem de Fontes. 18 Figura 12 – Fontes testadas e identificadas. 18 Figura 13 – Regulagem da fonte de alimentação do Easymine. 19 Figura 14 - Esquematização da automatização sugerida. 21 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 5 2 EMPRESA 6 2.1 Missão, Visão e Valores da Organização 8 3 ATIVIDADES REALIZADAS 9 3.1 Entendimento acerca das tecnologias comercializadas 9 3.2 Pesquisa sobre a tecnologia “Drive Behavior” 12 3.4 Revisão de Instruções Técnicas (IT’s) 13 3.5 Acompanhamento do projeto “VIMS” 14 3.6 Soldagem de componentes 15 3.7 Regulagem de Fontes 17 3.8 Participação de Reuniões 19 4 CONCLUSÃO 23 REFERÊNCIAS 24 1 INTRODUÇÃO O estágio supervisionado é requisito obrigatório para complementação do curso de Engenharia de Automação Industrial, do CEFET-MG - Campus IV, sendo fundamental para a formação integral do aluno de forma a proporcionar uma experiência acadêmico-profissional através de vivências nos campos de prática do Engenheiro de Automação (RESOLUÇÃO CGRAD, 2010). Além disso é essencial para o aperfeiçoamento de habilidades técnico-científicas necessárias ao exercício da profissão e para reforçar os aspectos éticos inerente ao convívio com outras pessoas no ambiente de trabalho. Portanto, o estágio oportuniza a inserção do aluno no mercado de trabalho ao propiciar uma experiência importante para dar início à vida profissional do engenheiro. Assim sendo, afim de cumprir com as obrigações, mas principalmente, visando a busca da formação integral supracitada, o estágio foi realizado na empresa “Instale Tecnologia Ltda”, durante o período de 01 de outubro de 2019 a 26 de dezembro de 2019, totalizando em 300 horas (equivalente a 360 horas aula), sob a supervisão de Marco Aurélio Borges, Engenheiro Mecatrônico e diretor de tecnologia da empresa. Dessa forma, o presente relatório de estágio técnico curricular, objetiva relatar o aprendizado adquirido, as experiências vividas e as atividades realizadas por mim, Carolina Ribeiro Duarte, estudante de Engenharia de Automação Industrial do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais - Campus Araxá, em meu estágio curricular obrigatório. Para tanto, este relatório está dividido em mais três seções além da introdução. Na segunda seção, apresenta-se uma breve descrição da empresa estagiada. Em seguida, na terceira seção, são abordadas as principais atividades realizadas durante o período de estágio. E por fim, na quarta e última seção, são apresentadas algumas considerações finais e conclusões a respeito da experiência vivida. 24 2 EMPRESA A Instale Tecnologia Ltda. atua há mais de treze anos nos setores de atividades que abrangem tecnologia da informação, tecnologia em mineração, automação de sistemas de produção e controle de processos. Traz para seus clientes diferenciais em seus resultados desenvolvendo soluções em automação, meio ambiente e segurança, inicialmente aplicada para a área de mineração, mas também com possíveis aplicações em outros seguimentos. Na Figura 1, é possível visualizar o prédio no qual a empresa está instalada atualmente. Nessa instalação, trabalham profissionais ligados principalmente às áreas de: • Engenharia: Responsáveis pela Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) de novos produtos, manutenção (clientes), elaboração de datasheets por produto e outras documentações necessárias, dentre outras tarefas pertinentes; • Tecnologia da Informação (TI): Profissionais que se encarregam por gerenciar as informações da organização, criando e distribuindo-as em redes de computadores, além de lidar com processamento de dados, engenharia de software, informática, hardwares e softwares. • Qualidade: Equipe que se encarrega de adaptar e implementar as exigências do Sistema de Gestão de Qualidade, ou seja, garantem que se cumpram as políticas da empresa, asseguram de que os objetivos sejam cumpridos nos prazos previstos, implementam critérios de supervisão para a aprovação do produto final, além de liderarem projetos de melhoria e formação. Figura 1 – Prédio Instalações Instale. Fonte: Instale Tecnologia. A Instale comercializa hoje, quatro produtos principais, quais sejam: Easymine, Smartcase, TOIS e TOC, que serão detalhados posteriormente (item 3.1). A Figura 2 identifica os principais clientes que a empresa possui atualmente. Figura 2 - Principais clientes da Instale Tecnologia Ltda. Fonte: Instale Tecnologia. A Instale Tecnologia possui parceria estabelecida com o CEFET-MG, Campus IV, o que possibilita que alunos da instituição auxiliem no desenvolvimento de estudos e pesquisas no que tange à elaboração e desenvolvimento de novos projetos juntos ao setor de engenharia e pesquisa da empresa. Isso garante benefícios à empresa, que conta com ideias inovadoras dos discentes, e, em contrapartida, é uma maneira de propiciar aos alunos uma aplicação prática dos conhecimentos técnicos adquiridos durante a sua formação. 2.1 Missão, Visão e Valores da Organização MISSÃO Assumir excelência de soluções que promovem resultados simples e objetivos contribuindo para o sucesso de nossos clientes. VISÃO Ser líder em soluções inovadoras de gestão de equipamentos, gerando valor e promovendo a sustentabilidade. VALORES I. Dê sempre o seu melhor. Profissionais excelentes são nossos ativos mais importantes. II. Integridade e ética. Acreditamos que uma sociedade sustentável só se constrói quando há integridade e ética. III. Sustentabilidade em soluções. Nossas soluções promovem maior eficiência, reduzindo assim o impacto ao meio ambiente. IV. Aprendizado contínuo. É fundamental compreender e adaptar-se às novas práticas e tecnologias. V. Respeitar e encorajar as pessoas. Acreditamos que respeitar e encorajar nosso time e clientes é essencial para atingir o sucesso. 3 ATIVIDADES REALIZADAS Nesta seção serão abordadas as principais atividades realizadas e desenvolvidas durante o período de estágio, bem como, os principais conhecimentos adquiridos a partir das experiências vivenciadas. 3.1 Entendimento acerca das tecnologias comercializadas Primeiro, foi necessário familiarização e conhecimento acerca das tecnologias implementadas aos produtos comercializados pela Instale, afim de se situar às atividades e objetivos da empresa, além de adquirir conhecimento no que tange à essas tecnologias. Como já dito na sessão de “apresentação da empresa”, (item 2), a Instale comercializa hoje, quatro produtos principais, quaissejam: Easymine, Smartcase, TOIS e TOC. A partir de informações compartilhadas pelos colegas profissionais da engenharia, e também de pesquisas realizadas, foi possível o entendimento acerca dessas tecnologias e seus principais benefícios. Maiores detalhes são abordados nas alíneas a seguir. a) Easymine: Com foco em automação de mina a Instale Tecnologia desenvolveu o seu principal produto, o potencializador Easymine, que é um “Sistema de Despacho” criado para automatizar os processos da mina, possibilitando aumento em produtividade e redução de custos operacionais. Com o Easymine é possível monitorar e gerenciar os ativos da mina (fixos ou móveis, auxiliares ou produtivos), as frentes de lavra, os equipamentos, as pessoas e suas atividades de maneira ágil e descomplicada, a partir de informações em tempo real. A FIG. 3, representa o sistema embarcado em funcionamento em que o hardware do Easymine está embutido dentro do painel do caminhão e na parte externa existe uma interface homem-máquina na qual o motorista pode enviar ou receber comandos. Figura 3 – Interface de envio e recebimento de comandos. Fonte: Instale Tecnologia. b) Smartcase: A Instale Tecnologia possui também uma solução para supervisão de equipamentos. Trata-se do versátil Smartcase, que são armários automatizados com travas eletrônicas acionadas através de gerenciamento do software embarcado, que garantem a vigilância de equipamentos por meio do controle de acessos e retiradas. Dessa forma, o usuário cadastrado escolhe a porta onde está o equipamento e o registro é feito automaticamente. O sistema recebe instantaneamente Informações de status e dados de acesso, como data e hora da retirada além da devolução dos produtos. Assim sendo, os Smartcases podem ser utilizados para o armazenamento, “gerenciado”, de rádios, ferramentas, EPI’s e outros acessórios de utilidade comum em uma empresa. Em uma visita às instalações da Comipa, uma das empresas clientes da Instale, foi possível a observação e testes do Smartcase em funcionamento, representado pela Figura 4. Figura 4 – Smartcase Comipa Fonte: Capturada pela autora. c) TOIS e TOC: Também são produtos comercializados pela Instale, as torres fixas e móveis, de rádio (TOC) e de iluminação (TOIS), alimentadas por energia solar, que são utilizados principalmente em minas em substituição aos equipamentos que funcionam com geradores a óleo diesel. As torres de comunicação solar são equipamento fornecidos para o uso em dispositivos de comunicação com componentes geradores de energia, acumuladores de carga, mastro, fixação, reboque e transporte. Tem a finalidade de gerar energia para dispositivos de comunicação, iluminação, vídeo para o monitoramento de áreas de trabalho em mineradoras, obras civis, pátios, campos, resgaste, estradas, dentre outros. Figura 5 – Chassi da TOC’s e TOI’s. Fonte: Instale Tecnologia. 3.2 Pesquisa sobre a tecnologia “Drive Behavior” Atividades de pesquisa foram realizadas ao longo do estágio com o intuito de se verificar a viabilidade de utilização para o desenvolvimento de novos projetos. Uma dessas das principais pesquisas realizadas foi acerca da tecnologia denominada “Drive Behavior”, que segundo César (2018), em português, significa, “Comportamento do motorista”. Ainda de acordo com o autor, trata-se de uma tecnologia que além de rastrear, é capaz de analisar o que motorista está fazendo com o seu veículo através de um acelerômetro que consegue indicar se motorista fez uma curva brusca, uma aceleração mais agressiva ou se ele deu uma freada muito forte. Dessa forma, é possível classificar os motoristas de acordo com uma pontuação gerada após o tratamento das informações por meio de um software. Tendo como intenção a implementação dessa tecnologia para o gerenciamento de frota na mineração, a Instale Tecnologia esteve em reuniões com encarregados das empresas clientes para discutirem as futuras intenções da Instale em desenvolver mecanismos para utilização de dados, já coletados pela rede CAN do Easymine, com o objetivo principal de reduzir os custos com combustíveis. A Figura 6 relata que o comportamento do motorista contribui em 94% para a ocorrência dos acidentes, no entanto em se tratando de frota utilizada na mineração, esse comportamento pode significar em tratamentos e em gastos excessivos com combustíveis. Figura 6 – Drive Behavior. Fonte: Wysseier (2016). 3.4 Revisão de Instruções Técnicas (IT’s) Leitura, entendimento e revisão das IT’s (Instruções técnicas) referentes aos procedimentos a serem realizados para montagem e/ou regulagem de componentes desenvolvidos dentro da instale. Por exemplo, em uma das IT’s referente ao processo de soldagem da telemetria, havia apenas a sequência dos componentes a serem soldados, não havendo nenhuma imagem indicativa do local adequado para a soldagem de cada componente. Dessa manei, foi realizada uma revisão na qual se acrescentaram imagens ilustrativas e indicativas da sequência correta, bem como locais específicos para a soldagem de cada um dos componentes, conforme ilustra Figura 7. Figura 7 – Processo de soldagem da telemetria. Fonte: Capturada pela autora. 3.5 Acompanhamento do projeto “VIMS” Ao longo do período de estágio, acompanhou-se o desenvolvimento do projeto VIMS. Este é um protocolo de comunicação dos caminhões Caterpila, e o objetivo da realização deste projeto é conseguir ler os dados do sistema (peso do caminhão, transportando vazio, transportando cheio, horímetro, etc). Passos realizados para o desenvolvimento deste projeto: 1) Saber como funciona o código a partir de sua documentação. 2) Firmware: desenvolvimento do código baseado na documentação. • Quebra de mensagem para identificação dos campos do Data frame; • Adição de bibliotecas necessárias para chamar as funções; • Leitura / Envio e Função para verificação (CRC) – ACK para confirmar o recebimento ou pra ler o VIMS. 3) Hardware: VIMS HARDWARE · Fonte; · Entrada Max 232; · Raspeberry Pi Zero; · RTC; · Saída Max 3232. UCC 4) Simulador / Testes em bancada / Testes em Campo. 5) Homologação do produto caso esteja tudo Ok. 6) Documentação. Não foi possível o acompanhamento dos testes necessários para a implantação do projeto, visto que o contrato de estágio venceu antes que o projeto estivesse em fase de teste. 3.6 Soldagem de componentes Soldagem de cinquenta (50) relés a serem utilizados para fazer o bloqueio caso o leitor RFID não seja reconhecido. A Figura 8 em sequência apresenta os componentes que foram soldados. Figura 8 – Relés montados para o leitor RFID. Fonte: Capturada pela autora. Substituição de cinquenta (50) LED’s por LED’s de auto-brilho, para isso foi necessário a soldagem de um resistor no terminal positivo do LED, e estes aos cabos, conforme exemplifica a Figura 9. Figura 9 – LED’s de auto-brilho. Fonte: Capturada pela autora. Em seguida, cinquenta (50) “cases” foram perfurados com o auxílio de uma furadeira, para que os LED’s fossem colocados nestes. Posteriormente, conforme exemplifica a Figura 10, todos os LED’s foram testados e marcados com o adesivo verde para indicar “funcionando”. Figura 10 – LED’s testados e colados nos “cases”. Fonte: Capturada pela autora. 3.7 Regulagem de Fontes Foram realizados testes em vinte e uma (21) fontes step down, fontes em que é possível ajustar a tensão de saída para um valor menor que a sua entrada. Esse tipo de fonte, baseada no processador XL4015, é muito utilizada em projetos com Arduínos, PICs e Raspeberry. Inclusive, dentro da Instale, são utilizadas em diversas aplicações, como por exemplo, nos leitores RFID e na alimentação do Easymine. Os testes foram realizados afim de se verificar o funcionamento e regulá-las para receber 12 Volts e converter para 5 Volts. As Figuras 11 e 12, ilustram o teste, a regulagem e as respectivas fontes marcadas com as cores verde e vermelha para identificá-las como “funcionando” e “não funcionando” respectivamente. Figura 11 – Teste e regulagem de Fontes. Fonte: Capturada pela autora. Figura12 – Fontes testadas e identificadas. Fonte: Capturada pela autora. Durante o período do estágio, algumas fontes que recebem 24 Volts e devem convertê-los para 12 Volts, também foram reguladas, conforme demonstra a Figura 13. Figura 13 – Regulagem da fonte de alimentação do Easymine. Fonte: Capturada pela autora. 3.8 Participação de Reuniões Ao longo do período de estágio houve diversas reuniões dos funcionários do setor da engenharia (entre si ou entre estes e clientes), para que pudessem discutir novos projetos, dividir tarefas e apresentar propostas. Foi possível a participação em algumas dessas reuniões as quais serviram de grande aprendizado. As alíneas a seguir relatam os principais aprendizados oriundos dessa troca de informações em grupo. a) Raspberry Pi Nas primeiras reuniões em que participei, ouvia muito falar em “Raspberry Pi”, “Pi Zero” entre outros termos do gênero. A partir de pesquisas realizadas e conversas com os colegas da engenharia pude compreender um pouco mais sobre essa tecnologia que vem sendo bastante utilizada em substituição ao Arduíno. Trata-se de um dispositivo de baixo custo semelhante a um computador, porém com os componentes em uma pequena placa do tamanho de um cartão de crédito, desenvolvido pela Fundação Raspberry Pi no Reino Unido, conforme aponta Carvalho (2019). A diferença entre um Arduíno e o Raspberry Pi é que o primeiro é um microcontrolador simples que roda um programa por vez, e geralmente é bem simples de usar; já um Raspberry Pi é um computador de uso geral, geralmente com sistema operativo Linux, e com a possibilidade de rodar vários programas de uma vez (MULTILÓGICA - SHOP, 2015). Já existem no mercado diversas versões desse tipo de placa, assim segundo MADEIRA (2017), Entre os modelos existentes de placas Raspberry Pi pode-se perceber um aumento na complexidade dos sistemas quando caminhamos das plataformas mais simples (como as placas Raspberry PI Zero) para aquelas que suportam uma gama maior de recursos. O plataforma mais completa é a Raspberry Pi 3, que por sua vez, possui um processador de possui processador Quad Core 1.2GHz, 1 GB de RAM, capacidade de se conectar com outros dispositivos via Wifi ou bluetooth, saída HDMI, slot para cartão de memória MicroSD e muitos outros elementos. Essa nova tecnologia vem sendo bastante utilizada nos projetos desenvolvidos pela Instale, inclusive na telemetria 4.0 (versão mais atual da telemetria) o PIC já foi substituído por Raspberry Pi. c) Automação carregamento pipa Uma das empresas clientes da Instale, Comipa, solicitou que a equipe de engenharia da Instale pudesse elaborar um projeto de automação do processo de carregamento dos caminhões pipas dentro da referida empresa. O problema a ser solucionado era o fato de que o motorista do caminhão precisava estacionar o caminhão na posição exata para o enchimento, o que muitas vezes dispensava muitas manobras e paciência. Além disso, o condutor precisava descer do caminhão para abrir uma válvula robusta e pesada, e só se dava conta do enchimento completo ao perceber que a água estava transbordando. Dessa maneira, havia desperdício de água, bem como de tempo. Portanto, o apelo era que a equipe desenvolvesse um projeto para solução desses problemas. Assim sendo, em uma das reuniões em que pude participar dentro da empresa, o diretor de tecnologia, Marco Aurélio, expôs o assunto para que todos pudessem dar sugestões e opiniões para a elaboração da proposta a ser apresentada à empresa solicitante. A seguir apresenta-se um esquema do que foi proposto, a saber que o processo conta com dois pontos de carregamento separados por quarenta metros de distância. Figura 14 - Esquematização da automatização sugerida. Fonte: Elaborada pela autora. Os seguintes componentes foram levantados para a automação sugerida: • 2 sensores de vazão; • 2 sensores óticos; • 2 atuadores elétricos (válvula); • 1 receptor de sinal para atuar válvula; • 1 acess point para acesso a rede Easymine; • 1 módulo transmissor para cada caminhão (9 caminhões); • 1 raspberry 3; • Cabos de rede; • Cabos de alimentação; • Botoeira de emergência externa; • Case hermétrico para central de processamento; • Identificação de motorista e identificação do cmainhão; • Sinalizador visual e sonoro. A presente proposta seria apresentada à empresa para que eles validassem a implantação. d) Comipa Tive a oportunidade de participar de uma reunião realizada nas dependências da Empresa Comipa para discussão de novos projetos a serem desenvolvidos pela Instale para a implementação nos embarcados já existentes nos caminhões. Essa experiência foi importante para mim enquanto estagiária, pois pude vivenciar na prática o quão importante é as relações interpessoais, discussões fundamentadas e experiências vividas para a adequação de projetos e serviços. Destaca-se as disciplinas “Introdução à Engenharia de Controle e Automação”, “Circuito elétricos I e II”, “Laboratório de Circuitos Elétricos”, “Programação Computacional I e II”, “Eletrônica Aplicada”, “Instrumentação, Controle e Automação”, “Sistemas Digitais”, “Redes Industriais para Instrumentação e Processos”, “Sistemas Distribuídos em Automação Industrial” e “Sistemas Supervisórios Interfaces Homem-Máquina” como sendo as principais matérias cursadas ao longo do curso de Engenharia de Automação Industrial afins com as atividades desenvolvidas no dia-a-dia pela equipe de engenheiros na empresa Instale, as quais pude desenvolver e/ou acompanhar ao longo desse estágio. 4 CONCLUSÃO O período de estágio proporcionou melhor compreensão e aprendizagem no que tange à aplicação de conhecimentos teóricos, adquiridos durante a graduação, em atividades práticas do dia a dia de um Engenheiro de Automação Industrial. Durante o estágio foram realizadas diversas atividades de pesquisa afim de adquirir conhecimento acerca de novas tecnologias para o desenvolvimento de novos projetos, e, para que fosse possível uma análise da viabilidade de aplicação destas tecnologias na indústria. Assim sendo, evidenciou-se a responsabilidade do engenheiro em se atualizar sobre o que há de mais novo e competitivo no mercado, o que demonstra que a pesquisa e desenvolvimento (P&D) é uma das funções inerentes ao profissional de engenharia. Foram realizadas também atividades de produção de tecnologias já criadas anteriormente. Ou seja, foi possível observar que além de criação de novas tecnologias, também é papel do engenheiro dar continuidade em projetos já criados. Assim, a partir da finalização do estágio, conclui-se que a sua realização possui grande importância para o desenvolvimento do conhecimento técnico e também para o crescimento pessoal, uma vez que o contato com o mercado de trabalho nos faz refletir sobre relacionamento interpessoal, atitudes, tomada de decisão e o caráter profissional. REFERÊNCIAS CARBONI, E. M.; BOGORNY, V. Inferring Drivers Behavior through Trajectory Analysis. In: Intelligent Systems' 2014. Springer, Cham, 2015. p. 837-848. CARVALHO, L. Raspberry Pi: o que é, para que serve e como comprar. 2019. Disponível em: https://olhardigital.com.br/noticia/raspberry-pi-o-que-e-para-que-serve-e-como-comprar/82921. Acesso em 13 mar. 2020. CESAR, J. Você sabe o que é drive behavior? 2018. Disponível em: https://blog.contelerastreador.com.br/o-que-e-driver-behavior/. Acesso em 21 nov. 2019. IBM Knowledge Center. Drive Behavior. Disponível em: https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/en/SSNQ4V_bas/iot-automotive/managing/driver_behavior/db_intro.html. Acesso em 21 nov. 2019. INSTALE TECNOLOGIA. Disponível em: https://www.instaletecnologia.com.br/. Acesso em 21 nov. 2019. MULTILÓGICA - SHOP. Raspberry Pi ou Arduino? Uma regra simples para escolher a placa correta.2015. Disponível em: https://multilogica-shop.com/blog/raspberry-pi-ou-arduino-uma-regra-simples-para-escolher-placa-correta. Acesso em 13 mar. 2020. RESOLUÇÃO CGRAD. Regulamento de estágio. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais – Conselho de Graduação. 2010. 8 p.WYSSEIER. J. F. Driver Behavior Contributes to 94% of All Crashes. 2016. Disponível em: https://www.ceinetwork.com/cei-blog/driver-behavior-contributes-94-crashes-2/. Acesso em 12 dez. 2019.