Sistemas de Automação Industrial

Código:

EIG0017

Sigla:

SAI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEIG	79	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	5	56	133

Língua de trabalho

Português

Objetivos

CONTEXTUALIZAÇÃO

Sistemas de automação industrial podem ser considerados a vários níveis e perspetivas. Num contexto de atuação dos profissionais de engenharia industrial e gestão, a capacidade de reconhecer o potencial das tecnologias de automação é essencial. Neste caso particular, uma visão global das várias tecnologias permite perceber, e avaliar melhor, os impactos da sua aplicação no complexo mundo dos sistemas de produção.
Numa perspetiva de visão global e de forma a complementar os conhecimentos previamente adquiridos, são introduzidas redes de comunicação e soluções de automação atualmente disponíveis para as funções de caráter “físico” ao nível da produção (transporte, armazenamento, manipulação, supervisão e controlo) bem como ao nível do planeamento (tecnológico e organizacional).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

A contribuição que os sistemas de automação podem dar, individualmente ou numa visão de conjunto, é um aspeto central para que os processos produtivos não constituam uma limitação aos objetivos e necessidades da empresa. Para além da análise dos aspetos tecnológicos, é importante abordar as implicações para a produção flexível e outros conceitos atuais associados aos sistemas de produção.

COMPETÊNCIAS

São particularmente relevantes conhecimentos adquiridos previamente:
- elementos básicos de automação tais como sensores, atuadores e controladores lógicos programáveis (unidade curricular Automação Industrial-AI, EIG0014);
- modelos para representação e troca de informação do produto (unidade curricular Conceção e Fabrico Assistido por Computador-CFAC, EIG0016).


DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL

Distribuição percentual dos conteúdos científico e tecnológico:
- Componente científica: 30%.
- Componente tecnológica: 70%.


RESULTADOS ESPERADOS

Espera-se que no final do período letivo, os alunos sejam capazes de:
1. Identificar os elementos de automação mais atuais para sistemas de produção.
2. Explicar a contribuição destes elementos para os fluxos de informação e processos de decisão da empresa.
3. Avaliar as possibilidades e perceber as limitações da automação como alternativa ao nível da produção.
4. Reconhecer a importância dos sistemas de automação para além da sua aplicação em sistemas de produção.
5. Perceber os princípios e o reconhecer o interesse dos conceitos de produção modernos, tais como produção flexível e produção integrada.

Programa

I. Introdução aos sistemas de automação industrial: exemplos de sistemas industriais que utilizam componentes de automação; justificação e interesse de soluções automatizadas; automação da fábrica e automação ao nível do produto; componente humana. Sistemas de Automação Industrial: terminologia, definições; estrutura de um sistema de automação industrial; processos técnicos; sistemas técnicos. Automação do produto e automação de um sistema industrial. Grau de automatização "off-line", "on-line" anel aberto, "on-line" anel fechado; componentes. Automação dedicada, automação programável, automação flexível.

II. Introdução às Redes de Computadores e Internet: definição de protocolo e de camadas de protocolos; a periferia e o núcleo da Internet; Aplicações de Rede: WWW, FTP e e-mail; Camada de Transporte: protocolos UDP / TCP; Camada de Rede: protocolo IP e noções básicas de roteamento; Protocolos DHCP e ICMP e serviço DNS.

III. Automação ao nível dos sistemas de identificação, monitorização e supervisão: sistemas de supervisão e aquisição de dados do tipo SCADA (“Supervisory Control And Data Acquisition”); identificação e rastreio do fluxo materiais (RFID, códigos de barras). Contribuição destes sistemas para uma gestão mais eficiente dos sistemas produtivos, apresentação da tecnologia envolvida.

IV. Soluções de automação para implementar e suportar o fluxo de materiais na produção: soluções manuais versus soluções mecanizadas e automatizadas; transportadores; sistemas com veículos automaticamente guiados (AGVS) e robôs móveis. Armazéns automáticos.

V. Automação ao nível dos sistemas de manipulação. Robôs industriais: interesse, custos, aplicações, implicações a montante e a jusante.

VI. Automação ao nível das soluções para conceção, projeto e fabrico: autonomia e flexibilidade; estações de montagem e de fabrico. Tecnologia de comando numérico: contribuição para a flexibilidade e integração; graus de automação. Utilização e integração com outros elementos: células de fabrico; sistemas para conceção e projeto (‘CAD’) e sistemas para geração de programas de fabrico (‘CAM’); representação e troca de informação do produto (norma STEP, ISO10303). Arquitetura de controlo de um sistema de automação: estrutura e componentes; tipos de controlo.

VII. Automação industrial e sistemas de produção “modernos”: produção flexível e produção integrada.

Bibliografia Obrigatória

Manuel Romano Barbosa; Slides on Parts: I, III, IV, VI and VII, 2011 ( (Organised for each lecture: 1-2, and 11-27. Available on Contents))
Francisco Vasques; Slides on Part II, 2010 ( Organised for each lecture: 3-10. Available on Contents)
Groover, Mikell P.; Automation, production systems, and computer-integrated manufacturing. ISBN: 0-13-088978-4
Rembold, U.; Computer integrated manufacturing and engineering. ISBN: 0-201-56541-2
James F. Kurose, Keith W. Ross ; internat. ed. adap. by Bhojan Anand; Computer networking. ISBN: 978-0-321-51325-0

Bibliografia Complementar

Paulo Abreu; Slides on Parts: V (Industrial Robotics), 2010 (Available on Contents)

Observações Bibliográficas

Os slides disponíveis nos Conteúdos estão organizados de acordo com o tipo de aula e tema. Contêm uma síntese dos tópicos abordados e devem servir de guia na consulta às outras referências.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas teórico-práticas é feita uma exposição da matéria utilizando transparências e outros materiais audiovisuais disponíveis. As aulas práticas decorrerão em laboratório de modo a permitir aos alunos um contacto direto, ou através de demonstração, com dispositivos e equipamentos exemplificativos de sistemas de automação industrial. Os alunos trabalharão em grupo, de modo a permitir que cada grupo se concentre na realização de um trabalho para avaliação em cada aula prática.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	56,00
Realização de exames (componente B)	Exame	2,50
Realização de relatórios e preparação das aulas laboratoriais	Trabalho escrito	40,00
Estudo e preparação para exames	Exame	36,00
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Não exceder limite legal de faltas.

Fórmula de cálculo da classificação final

São objeto de avaliação:
Componente A: o desempenho do aluno nas aulas práticas, complementado pela análise de diversos relatórios complementares aos trabalhos das aulas práticas;
Componente B, dois mini-testes:
B1- 1 mini-teste escrito (sem consulta), a realizar em data a fixar com a devida antecedência;
B2- 1 mini-teste escrito (sem consulta), a realizar em época de exames;
ou
B3- exame final (sem consulta).

Caso a classificação da componente B seja superior ou igual a 9 valores, a classificação final será a média ponderada das classificações obtidas em:
- componente A (25%);
- componente B (75%): B1(25%) e B2(50%).

Caso a classificação na componente B seja inferior a 9 valores, a classificação final terá o valor da componente B da avaliação.

Em época de recurso, os alunos poderão submeter-se a re-avaliação a qualquer uma das componentes da disciplina (componente A, através de exame laboratorial; componente B, através de exame escrito parcial ou total).

Provas e trabalhos especiais

Os alunos dispensados de frequência, e que efetivamente não a obtiveram, terão que efetuar:
- um exame prático (prova laboratorial) e um relatório que substituirão em conjunto a componente A de avaliação;
- um exame escrito (sem consulta) que substituirá a componente B de avaliação.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os alunos podem optar por frequentar a disciplina como se fossem alunos ordinários, submetendo-se às normas de avaliação destes.

Em alternativa os alunos deverão submeter-se simultaneamente a:
- um exame prático (prova laboratorial) e apresentar um relatório que substituirão em conjunto a componente A de avaliação;
- um exame escrito (sem consulta) que substituirá a componente B de avaliação.

Melhoria de classificação

Os alunos que pretendam efetuar melhoria de classificação, terão que efetuar:
- um exame prático (prova laboratorial) e um relatório que substituirão em conjunto a componente A de avaliação;
- um exame escrito (sem consulta) que substituirá a componente B de avaliação.