Mecatronica apostila

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  • 1. Presidente da RepblicaLuz Incio Lula da SilvaMinistro do Trabalho e EmpregoLuiz MarinhoSecretrio de Polticas Pblicas de Emprego - SPPE Remgio TodeschiniDiretor do Departamento de Qualificao Profissional - DQPAntnio Almerico Biondi LimaCoordenadora-Geral de Qualificao Profissional - CGQUA Tatiana Scalco SilveiraCoordenador-Geral de Certificao e Orientao Profissional - CGCOP Marcelo Alvares de SousaCoordenador-Geral de Empreendedorismo Juvenil Misael Goyos de Oliveira copyright 2006 - Ministrio do Trabalho e EmpregoSecretaria de Polticas Pblicas de Emprego - SPPE Departamento de Qualificao DEQ Esplanada dos Ministrios, Bloco F, 3 andar, Sala 306 CEP:70059-900 Braslia DF Telefones: (0XX61) 317-6239 / 317-6004 FAX: (0XX61) 224-7593 E-mail: [email protected]: 500 exemplares (Venda Proibida)Elaborao, Edio e Distribuio: CATALISA - Rede de Cooperao para Sustentabilidade So Paulo - SP www.catalisa.org.br E-mail: [email protected] Conveniada: Instituto Educao e Pesquisa Data Brasil R. Moreira Cezar, 2715 - Sala 2B - Centro - Caxias do Sul - RSFicha Catalogrfica:Obs.: Os textos no refletem necessariamente a posio do Ministrio do Trabalho e Emprego .:. Segurana no Trabalho .:.

2. Qualificao Profissional - ApostilaMecatrnica SP - Julho de 2006 Este material didtico se destina Qualificao Profissional e no formao Tcnica.mecatrnica 3 3. Indice 1 INTRODUO MECATRNICA .............................................................. 17O que Mecatrnica ............................................................................ 17Tendncias de Mercado ........................................................................ 19Gesto de manufatura .......................................................................... 19AFINANDO ALGUNS CONCEITOS ................................................................ 20Campos de atuaodo profissional de mecatrnica ............................................................... 22O que a indstria esperado profissional de mecatrnica? ............................................................. 22COMPETNCIAS SOCIAIS E PESSOAIS ......................................................... 22Competncias tcnicas ......................................................................... 23TECNLOGO EM MECATRNICA ................................................................ 23TCNICO EM MECATRNICA ................................................................... 25Olhando para o futuro .......................................................................... 26A INFORMAO FLUINDO ENTRE A AUTOMAO E OS SISTEMAS CORPORATIVOS .............. 27 2 TECNOLOGIA MECNICA ........................................................................ 28Propriedades dos materiais .................................................................... 28PROPRIEDADES FSICAS ....................................................................... 29PROPRIEDADES QUMICAS ..................................................................... 31FUNDINDO METAIS ............................................................................ 31OBTENO DO FERRO GUSA ................................................................... 32USANDO O FORNO ............................................................................. 33TRANSFORMANDO O FERRO-GUSA EM FERRO FUNDIDO ........................................ 34CLASSIFICANDO OS DIVERSOS TIPOS DE FERRO FUNDIDO .................................... 35Fabricao do ao ............................................................................... 37MELHORANDO AS PROPRIEDADES DO AO ..................................................... 40COMO MELHORAR A RESISTNCIA DOS METAIS ............................................... 42CONHECENDO OS DIFERENTES TRATAMENTOS TRMICOS ...................................... 44O QUE SO TENSES INTERNAS? ............................................................. 44O QUE RECOZIMENTO PLENO? .............................................................. 45VANTAGENS DO TRATAMENTO TRMICO DO AO .............................................. 46CONHECENDO OS DIFERENTES TRATAMENTO TERMOQUMICO ................................. 49CEMENTAO .................................................................................. 50Cobre ................................................................................................ 51OBTENDO O COBRE ............................................................................ 51Bronze ............................................................................................... 53O Alumnio .......................................................................................... 55CONHECENDO AS LIGAS DE ALUMNIO ........................................................ 57O Lato .............................................................................................. 59LIGAS DE COBRE E NQUEL ................................................................... 59COMBATENDO A CORROSO ................................................................... 60METALIZAO ..................................................................................... 61PINTURA ....................................................................................... 614 mecatrnica 4. 3 HIDRULICA ......................................................................................... 62 Introduo hidrulica ......................................................................... 62 DEFINIO DE PRESSO ....................................................................... 64 CONSERVAO DE ENERGIA ................................................................... 64 TRANSMISSO DE ENERGIA HIDRULICA ...................................................... 64 VANTAGENS DO ACIONAMENTO HIDRULICO .................................................. 65 LEO HIDRULICO ............................................................................ 65 PRESSO NUMA COLUNA DE FLUIDO ........................................................... 66 A PRESSO ATMOSFRICA ALIMENTA A BOMBA ................................................ 66 AS BOMBAS DE DESLOCAMENTO POSITIVO CRIAM O FLUXO ................................... 67 COMO CRIADA A PRESSO ................................................................... 67 FLUXOS PARALELOS ............................................................................ 68 FLUXO DE SRIE .............................................................................. 68 QUEDA DE PRESSO ATRAVS DE UMA RESTRIO (ORIFCIO) ............................... 68 A PRESSO INDICA A CARGA DE TRABALHO .................................................... 69 A FORA PROPORCIONAL PRESSO E REA .............................................. 69 CALCULANDO A REA DO PISTO .............................................................. 69 VELOCIDADE DE UM ATUADOR ................................................................ 70 VELOCIDADE NA TUBULAO .................................................................. 70 PROCEDIMENTO PARA SE DETERMINAR AS DIMENSES DA TUBULAO ........................ 71 TUBULAO E SUAS ESPECIFICAES ......................................................... 71 TRABALHO E ENERGIA ......................................................................... 72 POTNCIA NUM SISTEMA HIDRULICO ........................................................ 72 TORQUE ....................................................................................... 73 PRINCPIOS DE PRESSO ...................................................................... 73 COMO CRIADA A PRESSO ................................................................... 74 PRESSO ATMOSFRICA ........................................................................ 74 BARMETRO DE MERCRIO .................................................................... 74 MEDINDO O VCUO ........................................................................... 75 RESUMO DAS ESCALAS DE PRESSO E VCUO ................................................. 75 PRINCPIOS DE FLUXO ......................................................................... 75 COMO MEDIR O FLUXO ........................................................................ 76 VAZO E VELOCIDADE ......................................................................... 76 FLUXO E QUEDA DE PRESSO ................................................................. 76 O FLUIDO PROCURA UM NVEL ................................................................ 76 FLUXO LAMINAR E TURBULENTO ............................................................... 76 O PRINCPIO DE BERNOULLI .................................................................. 77 SIMBOLOGIA HIDRULICA ..................................................................... 77 SELEO DE FLUIDOS ......................................................................... 79 LEOS MINERAIS .............................................................................. 79 FLUIDOS DE BASE SINTTICA ................................................................. 79 REQUISITOS DE QUALIDADE ................................................................... 80 SELEO DE UM FLUIDO HIDRULICO ......................................................... 81 PESO ESPECFICO ............................................................................. 81 VISCOSIDADE ................................................................................. 81 VISCOSMETRO UNIVERSAL SAYBOLT ......................................................... 82 PROBLEMAS DE VISCOSIDADE ................................................................. 84 NDICE DE VISCOSIDADE ...................................................................... 84 VALOR LUBRIFICANTE ......................................................................... 85 PONTO MNIMO DE FLUIDEZ .................................................................. 85 OXIDAO E CONTAMINAO .................................................................. 85 CONTROLES DE FLUXO ........................................................................ 86 TIPOS DE CONTROLES DE FLUXO .............................................................. 86 mecatrnica 5 5. CONTROLES DE PRESSO ......................................................................89VLVULA DE ALIVIO DE PRESSO HIDRULICA ................................................ 89VLVULA REDUTORA DE PRESSO .............................................................. 91VLVULAS DE SEQNCIA .....................................................................92ACUMULADORES ............................................................................... 93ACUMULADORES HIDRULICOS ................................................................94TIPOS DE ACUMULADORES .....................................................................94ACUMULADOR DE GRAVIDADE OU DE PESO ....................................................95ACUMULADOR DE MOLA ........................................................................95ACUMULADOR A GS OU A AR ................................................................. 96ACUMULADOR SEM SEPARADOR ................................................................96ACUMULADOR COM PISTO SEPARADOR ........................................................ 97ACUMULADOR COM ELEMENTO SEPARADOR DE DIAFRAGMA ..................................... 98ACUMULADOR DE BEXIGA ......................................................................98FILTRO DE ENTRADA OU DE RESERVATRIO ................................................... 99 4 - PNEUMTICA ....................................................................................... 100Introduo Pneumtica ..................................................................... 100 DESENVOLVIMENTO DA TCNICA DO AR COMPRIMIDO ........................................ 101 PROPRIEDADES DO AR COMPRIMIDO - VANTAGENS NA UTILIZAO DA PNEUMTICA. ..... 102 LIMITAES DA PNEUMTICA ................................................................ 103 RELAO CUSTO/BENEFCIO ................................................................. 103 UNIDADE DE MEDIDA E FUNDAMENTOS FSICOS ............................................. 106 PREPARAO DO AR COMPRIMIDO ............................................................ 106 CILINDROS DE AO DUPLA COM EXECUO ESPECIAL ..................................... 113 CLCULOS DOS CILINDROS ................................................................... 118 CONSUMO DE AR DO CILINDRO .............................................................. 120 CONEXES DO CILINDRO .................................................................... 121 VLVULAS DE COMANDO - DIMENSIONAMENTO ............................................. 122Circuitos Pneumticos e Hidrulicos ....................................................... 127 CONCEITO .................................................................................... 127Caso de automao n. 1 ..................................................................... 129Caso de automao n. 2 ..................................................................... 131Simbologia pneumtica bsica ............................................................... 133 5 - ELETRICIDADE BSICA ........................................................................ 134 Atomstica ......................................................................................... 134MOLCULAS E LIGAES QUMICAS ......................................................... 134ESTRUTURA DOS TOMOS .................................................................... 135ELTRONS, PRTONS, NUTRONS, CARGAS ELTRICAS ....................................... 135ESTABILIDADE DOS TOMOS ................................................................. 136ELTRONS DE VALNCIA, ONS ............................................................... 136LIGAO INICA ............................................................................. 137LIGAO ATMICA (LIGAO COVALENTE) ................................................... 137LIGAO METLICA ........................................................................... 137PADRES ELTRICOS E CONVENES ......................................................... 138PREFIXOS MTRICOS .......................................................................... 139CARGAS ELTRICAS ........................................................................... 140TENSO ELTRICA - LEI DE COULOMB ...................................................... 140LINHAS DE FORA DO CAMPO ELTRICO E FORMAS DO CAMPO .............................. 1416 mecatrnica 6. SEPARAO DAS CARGAS E TENSO ELTRICA ................................................ 141 PRODUO DE TENSO ELTRICA ............................................................. 142 TENSO NORMALIZADA ....................................................................... 143 UNIDADE E SMBOLO DA TENSO ELTRICA .................................................. 143 TIPOS DE TENSES ELTRICAS ............................................................... 143 MEDIDA DE TENSO ELTRICA ............................................................... 144 A CORRENTE ELTRICA ....................................................................... 144 LEIS BSICAS DA CORRENTE ELTRICA CONTNUA ........................................... 145 UNIDADE E SMBOLO DA CORRENTE ELTRICA ............................................... 145 TIPOS DE CORRENTE ELTRICA ............................................................... 146 PERIGOS DA CORRENTE ELTRICA ............................................................ 146 CONDUTORES E ISOLANTES ELTRICOS ...................................................... 147 CARGA ELTRICA ............................................................................. 148 POTENCIAL ELTRICO ........................................................................ 151 CORRENTE ELTRICA ......................................................................... 152 POTNCIA E ENERGIA ELTRICA .............................................................. 155 RESISTORES E CDIGOS DE CORES .......................................................... 155 LEIS DE OHM ................................................................................ 160 POTNCIA ELTRICA .......................................................................... 162 LEI DE KIRCHHOFF ........................................................................... 162Circuitos eltricos ............................................................................... 163 CIRCUITOS ELTRICOS BSICOS ............................................................. 163 TENSO EM CIRCUITO PARALELO ............................................................. 166 RESISTNCIA ELTRICA NO CIRCUITO EM PARALELO ......................................... 167 CLCULO DA RESISTNCIA EQUIVALENTE ..................................................... 167 VANTAGENS DO CIRCUITO EM PARALELO SOBRE O CIRCUITO EM SRIE: .................... 168 CORRENTE ELTRICA NO CIRCUITO EM PARALELO ............................................ 168 CIRCUITO ELTRICO MISTO .................................................................. 168 O FUTURO DA ELETRICIDADE ................................................................ 1706 ELETRNICA ....................................................................................... 171 Eletrnica Analgica e Digital ................................................................ 172 Vantagens da eletrnica digital ............................................................. 174CONVERSO DE BASE BINRIA PARA A BASE DECIMAL ....................................... 175LGEBRA BOOLEANA .......................................................................... 176CIRCUITOS COMBINACIONAIS ............................................................... 179 Circuitos Seqenciais .......................................................................... 187 Conversores Digitais/Analgicos e Analgicos/Digitais ............................... 192CONVERSO DIGITAL/ANALGICA PARA SEQNCIA DE BYTES. ............................. 192PORTAS LGICAS ............................................................................. 2007 MICROCONTROLADORES E MICROPROCESSADORES .............................. 202 Microcontroladores .............................................................................. 202 SOFTWARE .................................................................................... 204 HARDWARE ................................................................................... 205 Noes de computador ........................................................................ 205 MEMRIA .......................................................................................... 207 Dispositivos de entrada e sada ............................................................. 208 SISTEMAS BSICOS DE UM MICROPROCESSADOR ............................................. 209 mecatrnica 7 7. 8 - PROGRAMAO ................................................................................... 210LGICA DE PROGRAMAO ................................................................... 210PROGRAMAS ................................................................................... 211O que um diagrama de blocos? ........................................................... 214SIMBOLOGIA .................................................................................. 214Constantes, variveis e tipos de dados. ................................................. 215CONSTANTES ................................................................................. 215VARIVEIS ................................................................................... 216ESTRUTURA DE DECISO E REPETIO ....................................................... 220Arquivos de dados .............................................................................. 226CONCEITOS BSICOS ......................................................................... 226MACRO-FLUXO ................................................................................ 229SIMBOLOGIA .................................................................................. 231LINGUAGEM C ..................................................................................... 232FUNDAMENTOS DA LINGUAGEM C ............................................................ 232LINGUAGENS DE PROGRAMAO .............................................................. 232LINGUAGENS DE BAIXO E ALTO NVEL ....................................................... 233LINGUAGEM C ............................................................................... 234HISTRICO ................................................................................... 235CONJUNTO DE CARACTERES ................................................................... 235DIRETIVAS DE COMPILAO .................................................................. 236 9 - REDE DE COMUNICAO ...................................................................... 238Evoluo dos sistemas de computao ................................................... 238Evoluo das arquiteturas .................................................................... 240Redes de computadores ....................................................................... 243Parmetros de comparao .................................................................. 244CUSTO ....................................................................................... 245RETARDO DE TRANSFERNCIA ................................................................ 245DESEMPENHO ................................................................................. 246CONFIABILIDADE ............................................................................. 246MODULARIDADE .............................................................................. 247COMPATIBILIDADE ............................................................................ 247SENSIBILIDADE TECNOLGICA ............................................................... 248 10 ROBTICA ........................................................................................ 249CONCEITOS BASICOS DE UM ROB ........................................................ 249SENSORIAMENTO E PROGRAMAO ............................................................ 250CLASSIFICAO ............................................................................... 251REGIO DE TRABALHO DE UM ROB .......................................................... 254ACIONAMENTOS DE ROBS ................................................................... 254Programao de robs industriais .......................................................... 256PROGRAMAO GESTUAL ...................................................................... 256PROGRAMAO TEXTUAL ...................................................................... 257Geraes de linguagens de programao de robs .................................... 257LINGUAGENS DE SEGUNDA GERAO ......................................................... 258ESTRUTURA DA LINGUAGEM DE PROGRAMAO DE ROBS .................................... 258CONSTANTES E VARIVEIS ................................................................... 260COMANDOS DE MOVIMENTO .................................................................. 261DEFINIES DE PONTOS NO ESPAO DE TRABALHO .......................................... 2618 mecatrnica 8. CLCULOS E OPERAES ...................................................................... 263CONTROLE DO PROGRAMA .................................................................... 263SUB-ROTINAS ................................................................................ 264COMUNICAES E PROCESSAMENTOS DE DADOS ............................................. 264COOPERAO DO ROB COM EQUIPAMENTOS TECNOLGICOS EXTERNOS ..................... 265SENSORES: OS OLHOS DA MECATRNICA INDUSTRIAL* ..................................... 26911 - COMANDO NUMRICO COMPUTADORIZADO ......................................... 272 Construindo um Sistema Inteligente ....................................................... 273 TECNOLOGIA CNC ........................................................................... 274 A IHM (INTERFACE HOMEM MQUINA) ..................................................... 276 Controles flexveis ............................................................................... 277 Mquinas controladas numericamente .................................................... 279 Trocadores de ferramentas ................................................................... 281 CICLOS DE USINAGEM ....................................................................... 282 PROGRAMAO - LINGUAGEM ISO ........................................................... 282 CNC MCS : INSTRUES BSICAS DE PROGRAMAO ..................................... 285 PROGRAMAO ISO (CDIGOS G) ............................................................ 29312 - CONTROLADORES LGICOS PROGRAMVEIS ....................................... 297 Fases histricas .................................................................................. 297Vantagens do uso de controladores lgicos programveis ...................... 298 Funcionamento do CLP ........................................................................ 299 ESTRUTURA INTERNA DO CLP ............................................................... 300 MDULOS OU INTERFACES DE ENTRADA ...................................................... 303 MDULOS ESPECIAIS DE ENTRADA ........................................................... 305 MDULOS OU INTERFACES DE SADA ........................................................ 305 Capacidade de um CLP ........................................................................ 307 Linguagens de Programao ................................................................. 307 STEP 5 ....................................................................................... 307 INTERCAMBIALIDADE ENTRE REPRESENTAES ................................................ 308 ESTRUTURA DA LINGUAGEM .................................................................. 308 SISTEMA BUS .............................................................................. 308 EXECUO DAS INSTRUES ................................................................. 308 Smbolos de linguagens de programao ................................................. 309 LISTA DE INSTRUES (AWL) OU (STL) .................................................. 310 LISTA DE INSTRUES (DIN) ............................................................... 310 ............................................................................................... 310 DISPOSITIVOS DE PROGRAMAO ............................................................. 311 SOLUES ATRAVS DO CLP ................................................................. 311 PROGRAMAS DE CONTROLADORES PROGRAMVEIS ............................................. 311 SOFTWARE LADDER DIAGRAM ................................................................ 312 ESTRUTURA DE UMA INSTRUO LADDER .................................................... 312 NOES BSICAS DE REPRESENTAO ........................................................ 31313 - DESENHO TCNICO ............................................................................ 316ELABORANDO UM DESENHO TCNICO ......................................................... 317O QUE GEOMETRIA DESCRITIVA ........................................................... 318PROJEO ORTOGONAL ........................................................................ 318mecatrnica 9 9. O QUE CUBO DE REFERNCIA .............................................................. 320O QUE SO PROJEES EM PERSPECTIVA? ................................................... 321ngulos ............................................................................................. 323O QUE SO LINHAS ISOMTRICAS? .......................................................... 324O QUE SO EIXOS ISOMTRICOS? ........................................................... 325CORTE TOTAL ................................................................................. 325O QUE CORTE TOTAL ....................................................................... 327O QUE CORTE PARCIAL ..................................................................... 328conhea as referncias tcnicas mais importantes ................................... 329FORMATOS DE PAPEL (Ref.: NBR 10068) ................................................. 331LEGENDA (Ref.: NBR 10068) .................................................................. 331ESCALAS (Ref.: NBR 8196) .................................................................. 333LINHAS (Ref.: NBR 8403) ...................................................................... 333LETRAS E ALGARISMOS - CALIGRAFIA TCNICA (Ref.: NBR 8402/1994) ... 335COTAGEM (Ref.: NBR 10.126/1987) ....................................................... 33514 METROLOGIA E INSTRUMENTAO ..................................................... 338 A humanidade e as medidas Um breve histrico das medidas ............................................................ 338 Padres Ingleses ................................................................................ 341 Padres Brasileiros .............................................................................. 341MLTIPLOS E SUBMLTIPLOS DO METRO ..................................................... 342 Metrologia Cientfica e Industrial ........................................................... 344ESTRUTURA INTERNACIONAL DA METROLOGIA CIENTFICA .................................. 344ACORDOS INTERNACIONAIS RELACIONADOS AOS PADRES DE MEDIO ...................... 345EQUIVALNCIA INTERNACIONAL DE PADRES DE MEDIO NACIONAIS ...................... 345METROLOGIA LEGAL .......................................................................... 346 Instrumentao aparelhos de medio ................................................. 347PAQUMETRO ................................................................................. 348PRINCIPAIS TIPOS E USOS ................................................................... 349PRINCPIO DO NNIO ........................................................................ 350 Micrmetro ........................................................................................ 352PRINCPIO DE FUNCIONAMENTO .............................................................. 353NOMENCLATURA .............................................................................. 354PRINCIPAIS USOS ............................................................................ 355 Calibradores ....................................................................................... 357TIPOS DE CALIBRADOR ....................................................................... 357VERIFICADORES .............................................................................. 360DIMENSES .................................................................................. 361CLCULO DA RESOLUO ..................................................................... 364LEITURA DO GONIMETRO ................................................................... 365O RELGIO COMPARADOR ..................................................................... 365RELGIO COMPARADOR ELETRNICO .......................................................... 368 Multmetro ......................................................................................... 368 Voltmetro .......................................................................................... 369 Ampermetro ...................................................................................... 369 Osciloscpio ....................................................................................... 370 Rugosidade ........................................................................................ 371CONCEITOS BSICOS ......................................................................... 373SUPERFCIE GEOMTRICA ..................................................................... 373SUPERFCIE REAL ............................................................................. 373SUPERFCIE EFETIVA ......................................................................... 37410 mecatrnica 10. PERFIL GEOMTRICO .......................................................................... 374PERFIL REAL .................................................................................. 374PERFIL EFETIVO .............................................................................. 375PERFIL DE RUGOSIDADE ...................................................................... 375COMPOSIO DA SUPERFCIE ................................................................. 375CRITRIOS PARA AVALIAR A RUGOSIDADE .................................................... 377SISTEMAS DE MEDIO DA RUGOSIDADE SUPERFICIAL ....................................... 378Controles Trigonomtricos .................................................................... 378MEDIO DE ENCAIXE RABO-DE-ANDORINHA ................................................ 380Termos mais utilizados em Metrologia ..................................................... 383SIGLAS ..................................................................................... 38615 ORGANIZAO E NORMAS .................................................................. 388 O que Normalizao .......................................................................... 388 Comits Tcnicos de Normalizao ........................................................ 389ABNT ........................................................................................ 389SINMETRO .................................................................................... 390 Qualidade .......................................................................................... 393A EVOLUO DO CONCEITO DE QUALIDADE ................................................. 393A NECESSIDADE DE PADRONIZAO ......................................................... 394 A ISO ............................................................................................... 395A ISO SRIE 9000 ....................................................................... 395OS ELEMENTOS DA ISO SRIE 9000 ...................................................... 397O SISTEMA DE DOCUMENTAO ............................................................. 398OS BENEFCIOS DA ISO 9000 ............................................................. 402MANUAL DA QUALIDADE ...................................................................... 404 O Sistema KANBAN .............................................................................. 405 O Sistema Just In Time* ...................................................................... 409FUNDAMENTOS E CARACTERSTICAS .......................................................... 410 OBJETIVOS PRINCIPAIS DO JUST IN TIME ................................................. 410EDUCAO E TREINAMENTO .................................................................. 411O JIT E OS CUSTOS DE PRODUO ........................................................ 41116 MANUTENO INDUSTRIAL ................................................................ 414 A manuteno e a vida de uma mquina ................................................. 415 Histrico e evoluo da manuteno ...................................................... 415CONSERVAO OU MANUTENO? ............................................................ 415POR QUE ESSA EVOLUO? ARGUMENTOS TCNICOS E ECONMICOS EXPLICAM-NA. ........ 416 Critrios que valorizam a manuteno .................................................... 416 A funo manuteno ......................................................................... 417OS DIFERENTES SETORES QUE PRATICAM A MANUTENO ................................... 418 O tcnico de manuteno .................................................................... 418ALGUMAS OBSERVAES SOBRE A PROFISSO TCNICO EM MANUTENO .................... 419 A manuteno corretiva ....................................................................... 420AES DE MANUTENO CORRETIVA: ............................................ 420DEFINIES DE MANUTENO CORRETIVA .................................................... 421EVOLUO DA MANUTENO CORRETIVA ...................................................... 422 manuteno preventiva ....................................................................... 423 Evoluo do conceito de manuteno .................................................... 425 Manuteno preventiva total (TPM) ...................................................... 426mecatrnica 11 11. MANUTENO AUTNOMA .................................................................... 427 EFEITOS DA TPM NA MELHORIA DOS RECURSOS HUMANOS ................................. 428Falhas em Mquinas ............................................................................ 429 ORIGEM DOS DANOS ......................................................................... 429 ANLISE DE FALHAS EM MQUINAS .......................................................... 429 CARACTERSTICAS GERAIS DOS DANOS E DEFEITOS ......................................... 430Ferramentas de aperto e desaperto ....................................................... 431 FERRAMENTAS ................................................................................ 431 ALICATES ..................................................................................... 435Rolamentos ........................................................................................ 437 APLICAO DE ROLAMENTOS .................................................................. 438 COMO VERIFICAR AS CONDIES DE UM ROLAMENTO ........................................ 438 INSPEO DE ROLAMENTOS EM MQUINAS ................................................... 440 PROCEDIMENTOS PARA DESMONTAGEM DE ROLAMENTOS ...................................... 441Lubrificao Industrial ......................................................................... 442Lubrificantes ...................................................................................... 443 CLASSIFICAO DOS LEOS QUANTO ORIGEM .............................................. 443 APLICAES DOS LEOS ...................................................................... 443Graxas .............................................................................................. 445 TIPOS DE GRAXA ............................................................................. 445Lubrificantes slidos ............................................................................ 445Aditivos ............................................................................................. 446Lubrificao de mancais de rolamento .................................................... 447 LUBRIFICAO COM GRAXA ................................................................... 447 LUBRIFICAO COM LEO .................................................................... 447 INTERVALOS DE LUBRIFICAO ............................................................... 447 LUBRIFICAO DOS MANCAIS DOS MOTORES ................................................. 447 LUBRIFICAO DE ENGRENAGENS FECHADAS ................................................. 447 LUBRIFICAO DE ENGRENAGENS ABERTAS ................................................... 448 LUBRIFICAO DE MQUINAS-FERRAMENTA ................................................... 448Planejamento e Controle da Manuteno - P.C.M. .................................... 449 PLANEJAMENTO DO TRABALHO ................................................................ 450 CLCULO DO SERVIO ........................................................................ 450 PROGRAMA DOS SERVIOS .................................................................... 450 PLANEJAMENTO DE PESSOAL .................................................................. 450 ORAMENTO .................................................................................. 451 DESEMPENHO ................................................................................. 451 FERRAMENTAS ................................................................................ 451 MATERIAIS E PEAS DE REPOSIO .......................................................... 452 EQUIPAMENTOS, MQUINAS E INSTALAES ................................................. 452 MANUTENO PREVENTIVA E DE ROTINA (MP E MR) ...................................... 452MANUTENO CORRETIVA (MC) ........................................................... 453Comisso executiva de peas de reposio ............................................. 453 RESPONSABILIDADE E ATRIBUIES DA COMISSO .......................................... 454 OFICINAS DE MANUTENO .................................................................. 454 MEMBROS EFETIVOS DA COMISSO EXECUTIVA .............................................. 455 PROCEDIMENTOS ............................................................................. 45517 SEGURANA NO TRABALHO ................................................................ 456 O que Segurana do Trabalho ............................................................ 456 Acidente no trabalho ........................................................................... 458 Onde atua o profissional de Segurana do Trabalho .................................. 45912 mecatrnica 12. O QUE FAZ O PROFISSIONAL DE SEGURANA DO TRABALHO ................................. 459Comisso Interna de Preveno de Acidentes - CIPA ................................ 461 CAMPANHAS DE SEGURANA .................................................................. 462Normas ............................................................................................. 46418 - GESTO E QUALIDADE ....................................................................... 466 A qualidade na empresa ....................................................................... 466 BUSCANDO MELHORIA DE PRODUTIVIDADE E EXCELNCIA .................................... 466 Gesto pela qualidade ......................................................................... 467 QUANTO SE DEVE INVESTIR EM QUALIDADE PARA SE TER MENORES CUSTOS? .............. 472 ANLISE DOS RESULTADOS DE INVESTIMENTOS EM QUALIDADE ............................. 472 PADRONIZAO E FORMALIZAO DE ROTINAS E PROCESSOS ................................. 472 VALORIZAO DO AMBIENTE DE TRABALHO ................................................... 476 O PROGRAMA DOS 5Ss Prtica japonesa com sotaque brasileiro ................................................. 478 O QUE SO OS 5SS? ....................................................................... 479 Mtodo de Soluo de problemas .......................................................... 481 O CICLO PDSA .............................................................................. 48119 MATEMTICA APLICADA .................................................................... 483 Introduo ........................................................................................ 483 AS OPERAES ............................................................................... 483 Fraes e nmeros decimais ................................................................. 486 OPERAES COM FRAES .................................................................... 488 ADIO E SUBTRAO DE FRAES ........................................................... 488 MULTIPLICAO DE FRAES ................................................................. 489 O INVERSO DE UM NMERO .................................................................. 490 AS PORCENTAGENS ........................................................................... 491 Potenciao ....................................................................................... 491 Raiz quadrada .................................................................................... 493 Equao do Primeiro Grau ..................................................................... 494 Equao do Segundo Grau ................................................................... 496 Tringulos e trigonometria .................................................................... 497 A DIAGONAL DO QUADRADO .................................................................. 498 A TRIGONOMETRIA DO TRINGULO RETNGULO .............................................. 499 Nmeros Complexos ............................................................................. 502 REPRESENTAO GRFICA ..................................................................... 504 FORMA TRIGONOMTRICA .................................................................... 505 FRMULAS DE MOIVRE ....................................................................... 50520 - INFORMTICA ................................................................................... 506Introduo informtica ...................................................................... 506O crebro eletrnico ........................................................................... 507O COMPUTADOR .............................................................................. 507OS DISCOS .................................................................................. 508Microsoft Windows XP ......................................................................... 508INTRODUO .................................................................................. 508INICIALIZANDO O WINDOWS XP ............................................................ 509ENCERRAR O WINDOWS XP .................................................................. 509mecatrnica 13 13. REA DE TRABALHO (DESKTOP) .............................................................. 510BOTO INICIAR .............................................................................. 510RELGIO ..................................................................................... 510MOVENDO A BARRA DE TAREFAS .............................................................. 510PAINEL DE CONTROLE ........................................................................ 510TRABALHANDO COM O MICROSOFT WORDPAD ............................................... 511WINDOWS EXPLORER ......................................................................... 512COPIAR, RECORTAR E COLAR ARQUIVOS ...................................................... 513Outlook Express .................................................................................. 514RESPONDENDO UMA MENSAGEM .............................................................. 515ENVIANDO MENSAGENS COM ARQUIVO EM ANEXO ............................................ 515WORD (versa 2000) ........................................................................... 516INICIAR O EDITOR DE TEXTOS ............................................................... 516CONFIGURAR AMBIENTE DE TRABALHO ....................................................... 516FORMATANDO FONTES ........................................................................ 517ALINHAMENTO DO TEXTO ..................................................................... 518COR DA FONTE ............................................................................... 518ABRIR DOCUMENTO/SALVAR/SALVAR COMO .................................................. 518NUMERAO E MARCADORES ................................................................. 519SELECIONANDO, COPIANDO E COLANDO PARTES DO TEXTO .................................. 520TECLAS DE ATALHO ........................................................................... 520LOCALIZANDO TEXTOS E PALAVRAS ........................................................... 520SUBSTITUINDO TEXTOS E PALAVRAS ......................................................... 521MLTIPLAS COLUNAS ......................................................................... 523TABELAS ...................................................................................... 523AUTOFORMATAO DE TABELAS ............................................................... 524ALTERAR LARGURA DE LINHAS E COLUNAS DAS TABELAS ..................................... 524ACRESCENTAR E EXCLUIR LINHAS DA TABELA ................................................ 525ACRESCENTAR OU EXCLUIR COLUNAS DA TABELA ............................................. 525FORMATAR BORDAS DA TABELA ............................................................... 526ORDENAO DE DADOS EM UMA TABELA ..................................................... 526INSERIR FIGURAS ............................................................................ 526MODIFICAR A FIGURA. ....................................................................... 527INSERINDO AUTOFORMAS ..................................................................... 527TRABALHANDO COM WORD ART .............................................................. 528EXCEL ............................................................................................... 528PLANILHAS ELETRNICAS ..................................................................... 528CARREGANDO O EXCEL 7 .................................................................... 529A TELA DE TRABALHO ........................................................................ 529MOVIMENTANDO-SE PELA PLANILHA .......................................................... 530USANDO TECLAS .............................................................................. 531USANDO A CAIXA DE DILOGO ............................................................... 531USANDO O MOUSE ............................................................................ 532INSERINDO OS DADOS ........................................................................ 533ENTRADA DE NMEROS ....................................................................... 533ENTRADA DE TEXTOS ......................................................................... 534ENTRADA DE FRMULAS ...................................................................... 535A AUTO-SOMA ............................................................................... 536ALTERAO DO CONTEDO DE UMA CLULA .................................................. 536SALVANDO UMA PLANILHA .................................................................... 537CARREGANDO UMA PLANILHA ................................................................. 538FORMATAO DE CLULAS .................................................................... 539SELEO DE FAIXAS .......................................................................... 53914 mecatrnica 14. SELECIONANDO COM O MOUSE ............................................................... 539SELECIONANDO COM O TECLADO ............................................................. 540DESMARCANDO UMA FAIXA ................................................................... 540FORMATAO DE TEXTOS E NMEROS ........................................................ 540FORMATAO DE NMEROS ................................................................... 540ALTERAO DA LARGURA DAS COLUNAS ....................................................... 541ALTERANDO A LARGURA DA COLUNA COM O MOUSE .......................................... 541ALTERANDO A LARGURA DA COLUNA POR MEIO DA CAIXA DE DILOGO ....................... 541APAGANDO O CONTEDO DE UMA OU MAIS CLULAS ......................................... 542CRIANDO GRFICOS .......................................................................... 542IMPRESSO DA PLANILHA ..................................................................... 545FECHANDO A PLANILHA ATUAL ................................................................ 545CRIAO DE UMA NOVA PLANILHA ............................................................ 546ABANDONANDO O EXCEL 7 ................................................................. 546POWER POINT .................................................................................... 546ABRINDO UMA APRESENTAO EXISTENTE .................................................... 546EDITANDO A APRESENTAO .................................................................. 549INTERNET EXPLORER .......................................................................... 572O QUE A INTERNET? ...................................................................... 572WORLD WIDE WEB (WWW) ............................................................... 572ENDEREOS ELETRNICOS .................................................................... 572O PROGRAMA INTERNET EXPLORER ........................................................... 573O correio eletrnico ............................................................................. 575QUANTO AO ENVIO E RECEBIMENTO DE MENSAGENS ........................................ 57921 TCNICAS DE REDAO ..................................................................... 580 Introduo ........................................................................................ 580 A palavra da comunicao ................................................................... 581EXPRESSIVIDADE ............................................................................. 581SIMPLICIDADE ................................................................................ 581 Gneros ............................................................................................ 583NARRAO .................................................................................... 583DESCRIO ................................................................................... 584DISSERTAO ................................................................................. 584 Processo de Redao .......................................................................... 585 Fortalecendo idias ............................................................................. 586 Apresentao da redao .................................................................... 587 Iniciando a redao ............................................................................. 58822 INGLS TCNICO ............................................................................... 590 Gramtica principais diferenas entre ingls e portugus ........................ 590 ADJECTIVE-NOUN ORDER ..................................................................... 590 PREPOSITIONS ................................................................................ 593 COMMON EXPRESSIONS ...................................................................... 596 Pronouns ........................................................................................... 596 Simple Present ................................................................................... 600 Simple Past ........................................................................................ 601 VERBOS REGULARES: ........................................................................ 601 VERBOS IRREGULARES ........................................................................ 602 INTERROGATIVE FORM ........................................................................ 602mecatrnica 15 15. NEGATIVE FORM ............................................................................. 602O PASSADO DO VERBO TO BE .............................................................. 603Present Continuous Tense .................................................................... 603Simple Future ..................................................................................... 605Adverbs ............................................................................................ 606POSIO DOS ADVRBIOS .................................................................... 609Tcnicas de leitura ............................................................................. 611Glossrio de termos tcnicos em Mecatrnica .......................................... 614Vocabulrio em Mecatrnica ................................................................. 61523 RELAES INTERPESSOAIS ................................................................ 637 Comunicao ..................................................................................... 637A COMUNICAO NAS EMPRESAS ............................................................. 637ALGUNS CANAIS QUE ATRAPALHAM A COMUNICAO ......................................... 637FLUXOS DE COMUNICAO ................................................................... 638PLANEJAMENTO DAS AES DE COMUNICAO ................................................ 639POSTURAS .................................................................................... 639SOBRE AS DIFERENAS ENTRE AS PESSOAS: OUTRO MTODO DE AVALIAO ................ 640CARACTERIZAO DOS ESTILOS DE COMUNICAO ........................................... 641 Como tornar a comunicao mais eficiente ............................................. 643DEZ RAZES PORQUE FALHAMOS EM NOS COMUNICAR ........................................ 645 Valores e Atitudes ............................................................................... 646 Motivao: o segredo do sucesso ......................................................... 647 Trabalho em equipe ............................................................................. 648 Marketing Interpessoal para administrar relacionamentos ........................... 649A postura adequada para um profissional ............................................... 651 A criatividade no trabalho .................................................................... 651 Cidadania e tica no trabalho ............................................................... 653 A Conscincia da Cooperao ............................................................... 654 As Quatro Atitudes ............................................................................. 65716 mecatrnica 16. 1 INTRODUO MECATRNICA O QUE MECATRNICAA Mecatrnica pode ser definida como a integrao sinrgica das tecnologias das reas demecnica, eletrnica, computao e controle inteligente com vistas ao projeto e automao deequipamentos e processos: um sistema interligado de planejamento e produo, de engenharia deproduto, processo, suporte e marketing, voltados para a produo de bens manufaturados. Assim, o profissional de Mecatrnica tem uma qualificao hbri- da em eletrotcnica, eletrnica, mec- nica e informtica, que vem sendo de- mandada pelo parque industrial, envol- vendo a montagem e manuteno corretiva e preventiva de sistemas in- tegrados eletroeletrnicos, eletro- pneumticos, eletro-hidrulicos e me- cnicos destinados a equipamentos e processos demanufatura.AMecatrnica e a robtica so consideradas aspectos tecnolgicos de base para a iniciao aos novose crescentes recursos da automao nos processos industriais.A mecatrnica um ramo recente da engenharia que procura incorporar aos sistemas mec-nicos os avanos proporcionados pela microeletrnica e pela computao.Recentemente o termo mecatrnica tornou-se muito popular, juntando as noes mecanis-mo e eletrnica. A noo mecanismo subentende rea de mecnica; a noo eletrnica subentendexitos da microeletrnica e informtica, que deram possibilidades de criar os microcomputadoresde alta produtividade.A mecatrnica, como uma rea tcnica, desenvolvida base de eletromecnica. Aeletromecnica est baseada nas noes de mecanismo e eletrnica tambm. Todavia, comparan-do eletromecnica e mecatrnica, necessrio ter em vista os diferentes nveis da tecnologiacorrespondentes aos termos. A eletromecnica foi desenvolvida aps o desenvolvimento dosmecatrnica 17 17. jetromotores do tipo corrente contnua e corrente alternada e aps o de componentes eletrnicos,que podem ser usados para controlar esses motores. Tais componentes eletrnicos so tiristores etransistores, cujas propriedades podem ser usadas para realizar a parte de potncia do sistema decontrole. O desenvolvimento dos amplificadores operacionais deu a possibilidade de projetar osesquemas eletrnicos com pequeno tamanho, para executar a transformao complexa dos sinaisanalgicos. A sinergia entre mecnica, eletrnica e computao ocorre naturalmente em um sistemamecatrnico. Sensores eletro-eletrnicos coletam informaes a respeito das condies ambientaisou de operao do sistema mecnico, as quais so processadas em alta velocidade emmicroprocessadores, gerando aes de controle que atuam sobre o sistema. Incorporando a capa-cidade de receber e processar informaes, os sistemas mecnicos tornam-se capazes de se ade-quar, automaticamente, a diferentes condies de operao. Historicamente a aplicao dos computadores digitais para controle na rea da eletromecnicateve, como resultado, aspectos positivos. Numa primeira fase, a utilizao de computadores foilimitada devido ao alto custo e baixa confiabilidade. Mas em 1971, com o resultado dos xitos narea da microeletrnica, foi criado o primeiro microprocessador de quatro bits pela firma INTEL(EUA), que recebeu o nmero 4004. Como resultado desse nascimento, comeou a utilizao emlarga escala dos computadores base de microprocessadores para controle de vrias mquinasindustriais. Hoje, no mercado, h muitos modelos de microprocessadores de oito, dezesseis e trinta edois bits que tm produtividade de at alguns milhes de operaes por segundo. Foram projetadosmicroprocessadores digitais para processamento dos sinais analgicos de alta freqncia. Dessamaneira, por causa dos xitos na rea da microeletrnica, muitas funes de controle em sistemaseletromecnicos podem ser realizadas por microprocessador digital em tempo real. O desenvolvimento dos componentes semicondutores de potncia criou a oportunidade paraque se iniciasse a projeo de conversores de energia eltrica para vrios atuadores, ou seja,motores. Foram desenvolvidos os sensores de alta preciso (1 m e 1"). Esses sensores possuemsada digital e podem ser ligados ao computador, ou seja, ao microprocessador diretamente. Hoje ocontrole base de computador usado freqentemente. Na concepo comum, rob uma mquina feita de lata, que tem corpo (mos, braos epernas), fala, anda e faz vrias atividades inteligentes, bastando acionar um boto. Para amecatrnica, robs so processos controlados por computador que possuem certo grau de inteli-gncia e autonomia. Um carro com piloto automtico ou um brao mecnico utilizado em umagrande fbrica entram nessa concepo.18 mecatrnica 18. TENDNCIAS DE MERCADOA automao industrial no Brasil ocupa lugar de destaque pelas suas implicaes scio-eco-nmicas no que diz respeito ao conjunto da sociedade brasileira.A imperiosa necessidade de as indstrias modernizarem-se, visando atender crescentecompetitividade gerada pela globalizao da economia, tem exercido forte presso sobre os demaissetores econmicos.H, hoje, a clara conscincia de que modernizar-se condio vital para a permanncia dasempresas no mercado. Essa modernizao caracterizada pela adoo de novas formas de gestoe de produo, com a finalidade de reduzir custos, melhorar a qualidade e aumentar a satisfaodos clientes.A automao industrial responsvel pela disseminao de modernas tcnicas de gesto eproduo, uma vez que elas contribuem para a diminuio de custos, prazos de entrega, perdas deinsumos, estoques intermedirios e downtime.Alm disso, contribuem ainda para o aumento da qualificao da mo-de-obra, da qualidadedo produto e de seu nvel tecnolgico, da adequao do fornecedor a novas especificaes, dacapacidade de produo, da flexibilidade do processo e da disponibilidade de informaes.O mercado de mecatrnica hoje influenciado pelo seguinte contexto: Ampliou-se o foco no cliente; conseqentemente, ocorreu segmentao demercado; Contnua internacionalizao e crescimento das corporaes, aliados consolidaoda prtica de fornecimento global; Diminuio dos ciclos de vida dos produtos; Enorme desenvolvimento da tecnologia da informao e grande velocidade de difu-so tecnolgica.GESTO DE MANUFATURAO novo cenrio econmico refletiu-se diretamente na manufatura. Modelos de produo ba-seados nos ganhos de escala e padronizao hoje so questionados e suplantados; o setor industri-al levado a um novo patamar de complexidade, dado a gama bem mais ampla de produtos que omercado passa a demandar.mecatrnica 19 19. A gesto da manufatura desafiada ao desenvolvimento de um novo modelo, que leva aosurgimento de novas filosofias de gesto de manufatura e a um enorme aprimoramento do conhe-cimento j existente. A funo Produo, como definido na escola estruturalista de Administrao,passa a ser reconhecida como tendo um papel fundamental no sucesso das corporaes, passandoa ser mais bem designada como funo Manufatura. Muito da funo produo ou manufatura ser alada condio de tornar-se estratgicana organizao, foi devido ao enorme crescimento econmico japons ocorrido nas dcadas de60, 70 e 80. Modelo japons: Baseado em melhoria Adaptao a um estilo de manufatura de menores lotes focados nacustomizao, atravs da mxima diversificao. Mtodos utilizados: Just in time Lean manufacturing Sendo estes estudados e reputados como a base e suporte principal da estratgia de mxi-ma diversificao dos produtos e segmentao de mercadosA FINANDOALGUNS CONCEITOS Manufatura - Estabelecimento industrial que tem por funo a fabricao de produtos a partirda composio de matrias-primas e/ou produtos semi-acabados. Por ser classificada em Manufa-tura seriada ou Manufatura em batelada. Just In Time - Modelo de produo criado no Japo, que consiste em integrar componentes(fabricados por diferentes fornecedores) para a fabricao de produtos finais no exato momento emque sero necessrios para a montagem. Isso possibilita a diminuio de acmulo de estoques ematrias-primas, diminuindo-se os custos de produo. Lean Manufacturing - Surgiu na Toyota no Japo ps-Segunda Guerra Mundial e tem comofilosofia a expurgao dos desperdcios no processo organizacional de uma companhia. No incio,muitas empresas enxergavam apenas a rea de produo como foco para a aplicao do LeanManufacturing. Hoje se define como a filosofia Toyota aplicada a todas as dimenses dos negcios20 mecatrnica 20. de uma organizao. O Pensamento Enxuto uma filosofia operacional ou um sistema de negcios,uma forma de especificar valor, alinhar na melhor seqncia as aes que criam valor, realizar essasatividades sem interrupo toda vez que algum solicita e realiz-las de forma cada vez maiseficaz. Em outras palavras: fazer cada vez mais com cada vez menos - menos esforo humano,menos equipamento, menos tempo e menos espao - e, ao mesmo tempo, aproximar-se perma-nentemente de oferecer aos clientes exatamente o que eles desejam no tempo certo. Tambm uma forma de tornar o trabalho mais satisfatrio, oferecendo feedback imediato sobre os esforospara transformar desperdcio em valor. uma forma de criar novos trabalhos em vez de simples-mente destruir empregos em nome da eficincia. Mas trabalho que efetivamente agregam valor.Eliminam-se desperdcios e no empregos. O que a indstria busca? Produtividade Velocidade - reduo de lead time em todo o processo Flexibilidade AcuracidadeComo conseqncia, temos: Reduo dos custos totais Melhoria da qualidade Eliminao de tempos de trocaTroca rpida: o conjunto de tcnicas que permitem estudar e realizar as operaes de trocade ferramentas e setup em tempos reduzido. Benefcios: Flexibilidade : as empresas podem produzir as necessidades do cliente sem asdespesas de excesso de estoques; Entregas mais rpidas : lotes de produo menores significam lead times meno-res e menor tempo de atendimento; Melhor qualidade: menores estoques, em caso de defeitos, significam menospeas com defeitos; Maior produtividade : tempos menores de setup significam menos tempo parado,o que significa maior produtividade do equipamento.mecatrnica 21 21. CAMPOS DE ATUAO DO PROFISSIONAL DE MECATRNICA Gerenciar, projetar e produzir produtos inteligentes baseados em microcontroladores e siste-mas de controle so atividades de quem atua na rea de mecatrnica. O profissional tem comocampo de trabalho essencialmente as indstrias de base (siderrgicas, aciarias), a indstria demanufatura do segmento metal-mecnico, das montadoras de automveis, das fbricas de autopease evidentemente tambm o florescente segmento de servios (projetos, consultorias). Nestes se-tores o engenheiro mecatrnico pode cuidar da gesto fabril/empresarial, da organizao, do proje-to, da fabricao e tambm da manuteno em atividades relacionadas com processos e com aautomao industrial. A palavra de ordem nessa profisso automatizar, o que significa tornar processos de produ-o mais eficientes, econmicos, precisos e com maior qualidade do produto final. papel desse engenheiro, por exemplo, desenvolver o circuito de segurana interna de umprdio, programando os horrios em que as luzes devem acender, onde ficam e como se alternamas cmeras de vdeos, em que pontos devem ser colocar os alarmes e como tudo isso deve funcio-nar com apenas alguns comandos. Quanto maior a automao no cotidiano das pessoas, mais importante se torna seu trabalho.Por isso o mercado da mecatrnica, no Brasil e no mundo, est em franca expanso. O QUE A INDSTRIA ESPERA DO PROFISSIONAL DE MECATRNICA? As exigncias profissionais da rea de mecatrnica propem desafios no sentido de seadquirir competncias sociais e tcnicas. Abaixo, segue quadro com as competncias bsicas paraum bom desempenho no trabalho, bem como as questes essenciais de cada competncia:DESAFIOS QUESTO ESSENCIALConhecimento do trabalho como fazemos as coisas?Responsabilidade o que e quando precisamos fazer?Foco na melhoria contnuacomo podemos fazer isto melhor?Comportamento de lder e motivao por que fazemos as coisas dessa forma?Habilidade de ensinar e aprender como passar nosso conhecimento para os outros e vice-versa?Comprometimento/engajamentode que forma posso contribuir para o trabalho?C OMPETNCIASSOCIAIS E PESSOAIS No campo das competncias sociais e pessoais necessrias ao profissional de mecatrnica,so requisitos importantes:22 mecatrnica 22. habilidade em negociao capacidade de ouvir trabalho em equipe falar em pblico pr-atividade organizao resoluo de conflitos lngua estrangeira auto-aprendizado soluo de problemas capacidade de expresso determinaoCOMPETNCIAS TCNICAST ECNLOGO EM MECATRNICAO tecnlogo em mecatrnica deve adquirir competncias tcnicas de modo a poder desem-penhar diversas funes na rea de automao industrial, dentre as quais podemos citar: Projetista de equipamentos automatizados; Mantenedor de equipamentos; Gerncia, coordenao, superviso e/ou correlatas em setores administrativos; Pesquisa, desenvolvimento e de docncia dentro de ambientes industriais e/ou acadmicos.Tal capacitao, proporcionada pelo domnio dos conhecimentos, habilidades e atitudes ad-quiridos, acrescida das caractersticas pessoais, dever permitir-lhe a anlise, interpretao e adap-tao das possveis solues que a cincia e a tecnologia colocam sua disposio para: Elaborar projetos e efetuar montagens de sistemas integrados eletroeletrnicos,eletropneumticos, eletrohidrulicos e mecnicos, empregados em equipamentos e pro-cessos automatizados, testando seu funcionamento de acordo com padres estabeleci-dos e normas. Especficas; mecatrnica 23 23. Aplicar diagnstico de falhas para localizao de defeitos em mquinas e equipamentosautomatizados, empregando instrumentos e aparelhos de teste; Reparar e/ou substituir elementos mecnicos e eletroeletrnicos em equipamentos esistemas automatizados; Integrar equipes multiprofissionais com vistas ao projeto de implementao, atualiza-o e manuteno de equipamentos e sistemas automatizados. Desenvolver produtos, utilizando recursos de computao grfica (CAD) emmicrocomputadores e estaes de engenharia, procedendo gerao dos respectivosprogramas de usinagem (CAM) e enviando-os s mquinas a comando numricocomputadorizado (CNC - DNC) e mquina de medio tridimensional a CNC (CAT); Especificar, programar, operar, implantar e orientar a utilizao de mquinas CNC esistemas flexveis de manufatura (FMS); Controlar, de acordo com os graus de tolerncia estabelecidos, a qualidade de produtosem processos de usinagem, empregando tcnicas, instrumentos e aparelhos especficos; Coordenar grupos de trabalho e assistir tecnicamente profissionais da rea de manuten-o de equipamentos e sistemas automatizados, zelando e responsabilizando-se pelahigiene e segurana; Especificar materiais, componentes, equipamentos e sistemas integrados a serem ad-quiridos, emitindo os competentes pareceres tcnicos; Elaborar relatrios tcnicos referentes a testes, ensaios, experincias e inspees; Utilizar recursos da microinformtica como ferramentas de trabalho no dia-a-dia; Desenvolver projetos de automao de equipamentos e processos manufaturados viacontroladores programveis (CLP); Desenvolver tecnologia e pesquisa na rea de mecatrnica/automao da manufatura,visando melhoria da produo; Atuar na rea de produo-piloto, ensaios, desenvolvimento e pesquisa de produtos eprocessos manufaturados; Localizar, recuperar, tratar, propagar e utilizar informaes tcnicas, por meio de acesso base de dados nacionais e internacionais;24 mecatrnica 24. Empregar conceitos e tcnicas de gesto da produo.T CNICO EM MECATRNICA Eis as funes principais de um tcnico em mecatrnica: Montar, a partir de projetos, sistemas integrados eletroeletrnicos, eletropneumticos,eletrohidrulicos e mecnicos, empregados em equipamentos e processos de manufa-tura, testando seu funcionamento de acordo com padres estabelecidos e normas es-pecficas; Identificar defeitos em mquinas e equipamentos microprocessados, empregando tc-nicas, instrumentos e aparelhos mecnicos e eletroeletrnicos de teste; Reparar e/ou substituir elementos mecnicos e eletroeletrnicos em equipamentos esistemas automatizados; Integrar equipes multiprofissionais com vistas implementao, atualizao e manu-teno de equipamentos e sistemas automatizados; Desenvolver desenhos de produtos utilizando recursos de computao grfica (CAD) emmicrocomputadores e estaes de engenharia, procedendo gerao dos respectivosprogramas de usinagem (CAM) e enviando-os s mquinas de comando numricocomputadorizado (CNC - DNC) e mquina de medio tridimensional CNC (CAT); Programar e operar mquinas CNC e sistemas flexveis de manufatura (FMS); Controlar, de acordo com os graus de tolerncia estabelecidos, a qualidade de produtosem processos de usinagem, empregando tcnicas, instrumentos e aparelhos especficos; Assistir tecnicamente profissionais da rea de manuteno de equipamentos e sistemasautomatizados, zelando e responsabilizando-se pela higiene e segurana; Fazer a especificao de materiais, componentes, equipamentos e sistemas integradosa serem adquiridos, emitindo pareceres tcnicos; Elaborar relatrios tcnicos referentes a testes, ensaios, experincias e inspees; Utilizar recursos de informtica como ferramentas de trabalho no dia-a-dia; Utilizar conceitos e tcnicas de gesto da qualidade e administrao da produo; mecatrnica 25 25. Programar, operar e desenvolver algoritmos de controle para controladores programveis(CLP), utilizados no controle de motores, servomecanismos e sistemas automatizados.OLHANDO PARA O FUTURO H muito tempo as empresas vm procurando por solues que efetivamente possam con-verter dados espalhados em diversos sistemas do cho de fbrica em informaes compartilhadaspelos sistemas corporativos. Esses sistemas corporativos, por outro lado, tm evoludo sistematicamente com o surgimentode novos mdulos responsveis pelo tratamento de determinadas funes. Desde a primeira aplicao de sistemas de computao na manufatura, vrios caminhos tmsido experimentados para capturar e converter dados em informaes para seus usurios. H doisfatores que tornam esta necessidade importante. O primeiro a necessidade de integrao dosvrios sistemas de cho de fbrica com as informaes gerenciais chaves de modo a desenvolverum caminho que automtica e eficientemente facilitar a extrao das informaes de produoimportantes que serviro para a tomada de deciso da corporao. Isto prover a base para asotimizaes dos sistemas Supply-Chain. Supply Chain System - o sistema de gesto que abrange todas as reas de uma empresa,desde os seus sistemas de forecast (previso de vendas), marketing, sistemas financeiros, Supri-mentos, Recursos Humanos etc., bem como integra a outros sistemas pertinentes ao seu negcio,como CRM (Customer Relationship Management), cuja funo o de integrar o cliente sua cadeiade valor e o Sistema de Gerenciamento de Fornecedores, responsveis pelas parcerias estratgicasde fornecimento de materiais. O segundo, e igualmente importante fator, ser o de prover o pessoal de operao comrpido acesso s informaes de que necessitam, para a tomada de decises em seu nvel deresponsabilidade. Tradicionalmente, na grande maioria das grandes companhias, os Sistemas de Gesto dePlanejamento dos Recursos de toda a Corporao (ERP - Enterprise Resources Planning) estoinstalados e em funcionamento, integrando todas as reas administrativas, contbeis, comerciais,e por outro lado, sistemas automatizados que ajudam na produo de seus produtos com a respon-sabilidade de execut-la com qualidade e produtividade cada vez maiores. O que se percebe agora, sob a viso dessa nova estratgia, que existe um elo ausentenessas companhias. Esse elo permitiria a ligao entre os sistemas ERP e o cho de fbrica, trazen-do vantagens imensas nos quesitos de tomadas de decises.26 mecatrnica 26. A grande dificuldade nessa integrao, at um tempo atrs, era a de conciliar a tecnologiadisponvel no momento com a grande diversidade de fabricantes e fornecedores desses sistemasautomatizados e o pouco conhecimento das empresas da rea de automao com sistemas deinformao.A INFORMAO FLUINDO ENTRE A AUTOMAO E OS SISTEMAS CORPORATIVOS Como ao estratgica, algumas empresas de automao comeam a estabelecer focosestratgicos no desenvolvimento de sistemas de informao, orientados aos negcios da fbrica eproduo; outras a fazem por intermdio de grandes parcerias com empresas de gesto corporativa. Independentemente da forma, o importante a deteco de que esse espao est sendoinvestigado e estabelecido por agentes dos mercados que esto acostumados com um dos camposde atuao, os quais esto propensos a colaborar para o entendimento do conjunto. Isso ir propi-ciar importante valor agregado para os negcios dos clientes. Atualmente os sistemas de gesto corporativa costumam tratar a fbrica como linhas deproduo com capacidade infinita, produzindo quantidades e produtos que esto sendo demanda-dos. Esse conceito implica que a fbrica ir executar esse produto no prazo estimado pelos planejadoresde produo. Por conseqncia, consideram-se capacidades de produo, muitas vezes, ou muitoabaixo ou muito acima do que realmente a fbrica pode produzir. Outras vezes no otimizam suasvendas, justamente pelo pragmatismo desse conceito, tratando as vendas aliceradas somentepelo custo de produto e no de forma sistmica, como o faz, por exemplo, a teoria das restries nasua viso de deteco de gargalos, em uma forma mais sincronizada com todos os negcios docliente.mecatrnica 27 27. 2 TECNOLOGIA MECNICA Para quem trabalha na indstria, importante conhecer os materiais empregados nos pro-cessos produtivos, principalmente os metlicos, que so largamente utilizados devido s suaspropriedades mecnicas. As propriedades mecnicas esto intimamente relacionadas estrutura, aqual, por sua vez, depende da composio qumica e das condies de fabricao das ligas. Conhe-cer essas propriedades permite entender o comportamento das ligas quando sujeitas s cargas deservio. Alm disso, possvel escolher as ligas mais adequadas para cada condio de servio.PROPRIEDADES DOS MATERIAIS Quando queremos fabricar qualquer produto, no basta apenas conhecer a tecnologia decomo fabric-lo. Se no soubermos bem como cada material se comporta em relao ao processode fabricao e ao modo como a pea usada, corremos o risco de usar um material inadequado.Para funcionarem corretamente, os produtos precisam ser fabricados com materiais que atendams exigncias tcnicas ao uso e ao processo de fabricao. Os materiais esto agrupados em duasfamlias: Materiais metlicos ferrosos e no-ferrosos; Materiais no-metlicos naturais e sintticos. Essa diviso entre metlicos e no-metlicos existe em funo das propriedades dessesmateriais. materiais metlicos: tm plasticidade, pois podem ser podem ser deformados sem sequebrarem. permitem a conduo de calor e eletricidade. No metlicos: no apresentam boa plasticidade. so, na maioria dos casos, maus condutores de calor e eletricidade.28 mecatrnica 28. Veja alguns exemplos de classificao de materiais metlicos e no-metlicos:M A T E R I A I SMETLICOSNO-METLICOS FerrososNo-FerrosoNaturaisSintticosAo Alumnio Madeira Vidro Ferro Fundido Cobre Asbesto Cermica ZincoCouro PlsticoMagnsio BorrachaChumboEstanho Titnio Existem vrias caractersticas importantes que podem ser consideradas ao se estudar osmateriais: Dureza, impermeabilidade, elasticidade, conduo de calor, etc. . Essas caractersticasde cada material so chamadas de propriedades. Cada uma dessas propriedades est relacionada natureza das ligaes que existem entre os tomos de cada material, seja ele metlico ou nometlico. Podemos dividir as propriedades da seguinte forma: Propriedades fsicas; Propriedades qumicas.P ROPRIEDADESFSICAS So propriedades que determinam o comportamento do material em todas as circunstnciasdo processo de fabricao e de utilizao. Nele, tem-se as propriedades trmicas, as propriedadesmecnicas e as propriedades eltricas.Propriedades trmicas As propriedades trmicas esto relacionadas ao comportamento dos materiais quando sosubmetidos a variaes de temperatura. Alguns metais, de acordo com a sua utilizao ou fabrica-o, precisam ser resistentes a temperaturas elevadas. o caso das brocas utilizadas em furadeirase das lminas de corte. Ao serem utilizados, esses materiais enfrentam altas temperaturas geradaspor atrito. O ponto de fuso uma propriedade relacionada temperatura em que o material passa doestado slido para o estado lquido. Dentre os materiais metlicos, o ponto de fuso uma propri-edade fundamental para determinar sua utilizao. A dilatao trmica uma propriedade faz com que os materiais tenham um acrscimo detamanho quando a temperatura sobe. Em funo disso, grandes estruturas de concreto como pr- mecatrnica 29 29. dios e viadutos, so erguidos com pequenos vos ou folgas entre as lajes, para que elas possam seacomodar nos dias de muito calor. A condutividade trmica a capacidade que determinados materiais tm de conduzir calor. O ponto de ebulio a temperatura em que o material passa do estado lquido para oestado gasoso. O exemplo mais conhecido de ponto de ebulio o da gua que se transforma emvapor a 100C.Propriedades mecnicas So propriedades que surgem quando o material est sujeito a esforos de natureza mec-nica. Essas propriedades determinam a capacidade que o material tem para transmitir ou resistiraos esforos que lhe so aplicados. A resistncia mecnica a mais importante dessas propriedades, pois permite que o mate-rial seja capaz de resistir ao de esforos como a trao e a compresso. Essa propriedade determinada pela atrao existentes entre as partculas que compem o material. Quando as liga-es covalentes unem um grande nmero de tomos, como no caso do carbono, a dureza domaterial grande. A elasticidade determinada pela capacidade que o material tem de se deformar, quandosubmetido a um esforo, e de voltar forma original quando o esforo termina. Os metais utilizadospara a fabricao de molas so um bom exemplo. Um material pode tambm ter plasticidade. Isso quer dizer que, quando submetido a umesforo, ele capaz de se deformar e manter essa forma quando o esforo desaparece. Essapropriedade importante para os processos de fabricao de chapas, na extruso e para a fabrica-o de tubos, por exemplo. Isso se aplica para materiais como o ao, o alumnio e o lato. Aplasticidade pode-se apresentar no material como maleabilidade e como ductilidade. A dureza a resistncia do material penetrao, deformao plstica permanente, aodesgaste. Fragilidade tambm uma propriedade segundo a qual o material apresenta baixa resis-tncia aos choques. O vidro, por exemplo, duro e bastante frgil.Propriedades eltricas A condutividade eltrica uma das propriedades que os metais tm. O cobre, por exemplo, um excelente condutor de eletricidade. por isso que os fios eltricos usados em sua casa sofabricados com cobre. A resistividade a resistncia que o material oferece passagem da corrente eltrica. Essapropriedade est presente nos matrias que so maus condutores de eletricidade.30 mecatrnica 30. P ROPRIEDADESQUMICASAs propriedades qumicas se manifestam quando o material entra em contato com outrosmateriais ou com o ambiente. Elas surgem na forma de presena ou ausncia de resistncia corroso, aos cidos, s solues salinas. O alumnio, por exemplo, um material que, em contatocom o ambiente, resiste bem corroso.F UNDINDOMETAISNa indstria, os metais so utilizados de diversas formas, de acordo com as suas respectivaspropriedades. Em muitos casos, necessrio preparar o metal para que ele seja aplicado emdiferentes situaes. o caso do ferro fundido e do ao. Esses metais no so encontrados nanatureza. Na verdade, para que eles existam necessrio que o homem os fabrique.Os metais podem estar puros na natureza, como o ouro, por exemplo, ou sob a forma deminerais, que so combinaes de metais com outros elementos formando xidos, sulfetos, hidratos,carbonos. Quando o mineral contm uma quantidade de metal e de impurezas que compensa aexplorao econmica, ela recebe o nome de minrio. O lugar onde esses minrios aparecem emmaior quantidade chamado de jazida.Mas a gente no usa o minrio do jeito que ele sai da jazida. o caso do ferro: precisoprepar-lo para que ele fique adequado para ser empregado como matria-prima. A principal fun-o da preparao do minrio de ferro torn-lo adequado ao uso do alto-forno. O que a gente fazdurante esse processo depende da qualidade do minrio de que se dispe. Por exemplo, nas jazidasdo Brasil h grande quantidade de minrio de ferro em p. Isso significa que cerca de 55 % dominrio encontrado em pedaos que medem menos de 10 mm. Como o alto-forno, equipamentoonde se produz o ferro-gusa, s trabalha com pedaos entre 10 e 30 mm, isso se tornou umproblema. Porm, o aumento das necessidades mundiais de ao trouxe condies econmicas parase desenvolver processos que permitem a utilizao desse tipo de minrio: esses processos so asinterizao e a pelotizao.Sinterizao: primeiro so obtidos blocos feitos com partculas de minrio de ferro, carvomodo, calcrio e gua. Esses materiais so misturados at se obter um aglomerado. Depois, essamistura colocada sobreuma grelha e levada a umtipo especial de equipamen-to que, com a queima de car-vo, atinge uma temperatu-ra entre 1.000C e 1.300C.A partir disso, as partculasde ferro derretem superfici-almente, unem-se umas soutras e acabam formandomecatrnica 31 31. um s bloco poroso. Enquanto ainda est quente, esse bloco quebrado em pedaos menoreschamados snter. Pelotizao: o minrio de ferro modo bem fino e depois umedecido para formar umaglomerado. Em seguida, o aglomerado colocado em um tipo de moinho em forma de tam-bor. Conforme esse tambor gira, os aglomerados vo sendo unidos at se transformarem empelotas. Depois disso, essas pelotas so submetidas secagem e queima para endurecimento.O BTENODO FERRO GUSA Depois que o minrio de ferro beneficiado, ele vai para o alto-forno para se transformar emferro-gusa. O ferro-gusa a matria-prima para a fabricao do ao e do ferro fundido. O ferro-gusa um material duro e quebradio, formado por uma liga de ferro e carbono, com alto teor decarbono e um pouco de silcio, mangans, fsforo e enxofre. Para obt-lo, so necessrios alguns materiais, como os fundentes, os desoxidantes, osdesfosforizantes (materiais que ajudam a eliminar as impurezas) e os combustveis. O fundente o material que ajuda o minrio de ferro a se fundir. O calcrio io materialutilizado para esse processo. Esse material uma rocha constituda por carbonato de clcio que,por sua vez, uma combinao de clcio com carbono e oxignio. preciso, tambm, eliminar as impurezas que os minrios contm. Para isso, existem mate-riais que ajudam a elimin-las. Assim, por exemplo, a cal usada como fundente, ou seja, tornalquida a escria (impurezas) do ferro-gusa. O minrio de mangans ajuda a diminuir os efeitosnocivos do enxofre, que uma impureza que torna o ao mais frgil. Esse minrio tambm umdesoxidante, isto , elimina o oxignio que contamina o ao. Os combustveis so muito importantes na fabricao do ferro-gusa, pois precisam ter umalto poder calrico. Isso quer dizer que tm de gerar muito calor e no podem contaminar o metalobtido. Dois tipos de combustveis so usados: o carvo vegetal e o carvo mineral. O carvo vegetal considerado um combustvel de alta qualidade, em funo de suas propri-edades e seu elevado grau de pureza. Suas duas grandes desvantagens so o prejuzo ao ambiente(desflorestamento) e a baixa resistncia mecnica, muito importante no alto-forno, porque o com-bustvel fica embaixo da carga e tem que agentar todo o seu peso. O carvo mineral gera o coque, que outro tipo de combustvel usado no alto-forno. Paraque ele tenha bom rendimento, deve apresentar um elevado teor calrico e alto teor de carbono,alm de apresentar grande resistncia ao esmagamento para resistir ao peso da coluna de carga. O coque e o carvo vegetal tm mais duas funes: gerar gs redutor ou agir diretamente nareduo, e assegurar a permeabilidade coluna de carga. Isto quer dizer que eles permitem que ocalor circule com facilidade atravs da carga.32 mecatrnica 32. Juntando-se essas matrias-primas dentro do alto-forno, obtm-se o ferro-gusa, a partir doqual se fabrica o ao e o ferro fundido.U SANDOO FORNOUma grande dificuldade para a fabricao do ferro-gusa a necessidade de o