Resumo Revista Robótica 106 by Revista Robotica

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ISSN 0874-9019 9

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número 106 | 1.º trimestre de 2017 | Portugal 9.50€ | Diretor: J. Norberto Pires

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ARTIGO CIENTÍFICO · Projeto de automatização de processos de soldadura de estruturas hiperestáticas em ligas de alumínio · Industry 4.0: an overview from the perspective of a German-headquartered firm (2.nd Part) EMPREENDER E INOVAR · A capacidade de risco para criar valor, a partir da inovação AUTOMAÇÃO E CONTROLO · Automatismos elétricos cablados (1.ª Parte) ELETRÓNICA INDUSTRIAL · Tecnologia SMD INSTRUMENTAÇÃO · Sensores de proximidade optoeletrónicos (3.ª Parte) PORTUGAL 3D · Impressão 3D no quotidiano: os mitos, os medos e a realidade · HYROMAN – Hybrid robotic additive manufacturing platform for agile production of large multi-metal components DOSSIER SOBRE SUPERVISÃO E ROBÓTICA NA INDÚSTRIA · Novo conceito de aquisição de dados e supervisão de processos baseado numa topologia IoT com publicação numa cloud · Visão artificial: do controlo de qualidade à contribuição em processos produtivos · Será a IIoT uma nova tendência? No setor da produção, não. · Conetividade sem contacto entre o controlo e a ferramenta nos robots CASE STUDY · Robótica na nuvem (Cloud robotics) · Encoders rotativos de elevada qualidade evitam erros dimensionais ENTREVISTA · “impulsionar a ‘Empresa Digital’ – a empresa do futuro”, António Mira, Siemens

Diretor-Adjunto Adriano A. Santos, Departamento de Engenharia Mecânica, Instituto Politécnico do Porto · ads@isep.ipp.pt Conselho Editorial A. Loureiro, DEM UC; A. Traça de Almeida, DEE ISR UC; C. Couto, DEI U. Minho; J. Dias, DEE ISR UC; J.M. Rosário, UNICAMP; J. Sá da Costa, DEM IST; J. Tenreiro Machado, DEE ISEP; L. Baptista, E. Naútica, Lisboa; L. Camarinha Matos, CRI UNINOVA; M. Crisóstomo, DEE ISR UC; P. Lima, DEE ISR IST; V. Santos, DEM U. Aveiro Corpo Editorial Coordenador Editorial: Ricardo Sá e Silva Tel.: +351 225 899 628 · r.silva@robotica.pt Diretor Comercial: Júlio Almeida Tel.: +351 225 899 626 · j.almeida@robotica.pt Chefe de Redação: Helena Paulino Tel.: +351 220 933 964 · h.paulino@robotica.pt Design Luciano Carvalho · l.carvalho@publindustria.pt Webdesign Ana Pereira · a.pereira@cie-comunicacao.pt Assinaturas Tel.: +351 220 104 872 assinaturas@engebook.com · www.engebook.com Colaboração Redatorial J. Norberto Pires, Adriano A. Santos, João Ribeiro, José Gonçalves, Nuno Mineiro, Peter Köhler, Björn Six, Jan Stefan Michels, Paulo Simões Júlio, Paula Domingues, Miguel Beco, Artur Lourenço, J. Norberto Pires, Amin S. Azar, Mats Haugom, Nuno Soutinho, Rui Monteiro, Jaime Cabrera Martínez, Ingo Hilgenkamp, Carlos Coutinho, Tobias Zilly, Frederico Mota, Ricardo Sá e Silva, Susana Valente, Marta Caeiro e Helena Paulino

Redação, Edição e Administração CIE - Comunicação e Imprensa Especializada, Lda.® Grupo Publindústria Praça da Corujeira, 38 · Apartado 3825 4300-144 Porto Tel.: +351 225 899 626/8 · Fax: +351 225 899 629 geral@cie-comunicacao.pt · www.cie-comunicacao.pt Propriedade Publindústria - Produção de Comunicação Lda.® Empresa Jornalística Reg. n.º 213 163 NIPC: 501777288 Praça da Corujeira, 38 · Apartado 3825 4300-144 Porto Tel.: +351 225 899 620 · Fax: +351 225 899 629 geral@publindustria.pt · www.publindustria.pt

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artigo científico Projeto de automatização de processos de soldadura de estruturas hiperestáticas em ligas de alumínio Industry 4.0: an overview from the perspective of a German-headquartered firm (2nd Part)

espaço empreender e inovar A capacidade de risco para criar valor, a partir da inovação

automação e controlo Automatismos elétricos cablados (1.ª Parte)

eletrónica industrial Tecnologia SMD

instrumentação Sensores de proximidade optoeletrónicos (3.ª Parte)

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portugal 3D Impressão 3D no quotidiano: os mitos, os medos e a realidade HYROMAN – Hybrid robotic additive manufacturing platform for agile production of large multi-metal components

notícias da indústria

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dossier sobre supervisão e robótica na indústria Novo conceito de aquisição de dados e supervisão de processos baseado numa topologia IoT com publicação numa cloud Visão artificial: do controlo de qualidade à contribuição em processos produtivos Será a IIoT uma nova tendência? No setor da produção, não. Conetividade sem contacto entre o controlo e a ferramenta nos robots

informação técnico-comercial AMADA: a voz dos nossos clientes! Produção mais rápida e com maior qualidade AresAgante: Oportunidades em alguns dos equipamentos mais conhecidos da Fluke Inspeção de aviões facilitada: voar em segurança com o “Morfi” e a tecnologia de polímeros da igus® INFAIMON: Tendências e novas tecnologias na inspeção 3D LusoMatrix – Novas Tecnologias de Electrónica Profissional: INNODISK Movicontrol: Transmissão de energia com Óleo-Hidráulica Phoenix Contact: Firewall, router e switch Ethernet num único componente de rede PROSISTAV – Projectos e Sistemas de Automação: Novos scanners de códigos da Wenglor RS apresenta braços robotizados profissionais da ST Robotics RUTRONIK Elektronische Bauelemente: Sistemas AOI de alta precisão com solução de armazenamento NVMe Schaeffler inicia o caminho para a digitalização Schmersal Ibérica: Flexibilidade e engenharia de comandos segura Schneider Electric Portugal: PlantStruxure™ PES: um sistema de automação revolucionário para o controlo de processos e poupança energética 92 SCHUNK Intec: Preparando-se para a Indústria 4.0 94 TME – Transfer Multisort Elektronik: Contactores energeticamente eficientes, universais e de confiança 96 Weidmüller – Sistemas de Interface: Rock stars aren’t always showy – And metal doesn’t need to be heavy* 64 66 68 70 72 74 76 80 82 84 86 88 90

case study 98 ABB: Robótica na nuvem (Cloud robotics) 100 FARRESA ELECTRÓNICA: Encoders rotativos de elevada qualidade evitam erros dimensionais entrevista 104 “impulsionar a ‘Empresa Digital’ – a empresa do futuro”, António Mira, Diretor das Divisões da Indústria da Siemens Portugal reportagem 106 Robots colaborativos e a quarta revolução industrial dominaram EMAF 2016 108 Produção inteligente em debate no PLC 2016 110 9.ª edição: Rittal “on tour” em Portugal 112 bibliografia 114 produtos e tecnologias 136 calendário de eventos 138 eventos e formação

Publicação Periódica Registo n.º 113164 Depósito Legal n.o 372907/14 ISSN: 0874-9019 · ISSN: 1647-9831 Periodicidade: trimestral Tiragem: 5000 exemplares INPI: 365794 Impressão e Acabamento Gráfica Vilar de Pinheiro Rua do Castanhal, 2 4485-842 Vilar do Pinheiro

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FICHA TÉCNICA . SUMÁRIO

Diretor J. Norberto Pires, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Coimbra · norberto@uc.pt

da mesa do diretor As baratas, Leonardo da Vinci e o futuro da robótica (2.ª Parte)

robótica 106 1.o Trimestre de 2017

robótica

FICHA TÉCNICA

As baratas, Leonardo da Vinci e o futuro da robótica 2.a Parte

J. Norberto Pires

robótica

DA MESA DO DIRETOR

Prof. da Universidade de Coimbra

Teve acesso aos desenhos e projetos dos Gregos, documentados pelos Árabes em publicações que estavam já traduzidas. Fez estudos de anatomia humana e animal (nomeadamente de aves, na tentativa de reproduzir o seu voo), tinha conhecimentos de mecânica e projetou e, provavelmente, construiu mecanismos que reproduziam movimentos e funções humanas. No entanto, poucos desses desenhos chegaram até hoje e muito poucos sobre o projeto secreto de um robot foram encontrados. Do seu maior livro de apontamentos, o Codex Atlanticus, faltam algumas páginas precisamente na altura em que parecia preparar-se para projetar um robot (Figura 1). Isso levou alguns investigadores a especular que as páginas em falta continham os estudos para um robot espetacular de aspeto humano (um cavaleiro andante com uma armadura germano-italiana típica do século XV). Teria sido projetado entre 1495 e 1497, mais ou menos na altura em que pintou A Última Ceia e elaborou a decoração da Sala delle Asse do castelo da família Sforza em Itália. O ambiente retratado nos tetos e paredes da sala, uma floresta de árvores altas, com as cúpulas pintadas no teto e os troncos nas paredes, parece ser o ambiente adequado para um cavaleiro andante mecânico. Era, ao que se pensa, capaz de mover a cabeça e braços, levantar-se e sentar-se, abrir e fechar o maxilar

da armadura, emitir sons, entre outros. Teria, pelo menos, dois sistemas de juntas diferentes: pernas com três graus de liberdade (joelhos, tornozelo e anca) e braços com 4 graus de liberdade (ombro, cotovelo, pulso e mãos). A fonte de energia era hidráulica, recorrendo a canais que passariam por debaixo da sala. Mas ele poderia ter pensado em usar também molas e/ou contrapesos. Este projeto seria o corolário lógico dos seus estudos de anatomia e mecânica. Pode ser que ainda um dia sejam encontradas as folhas perdidas do Codex Atlanticus numa qualquer biblioteca europeia ou coleção particular. No entanto, Leonardo da Vinci é conhecido pelos seus estudos incompletos e pela forma peculiar como escrevia os seus apontamentos da direita para a esquerda, como a imagem num espelho, de uma forma em que parece falar consigo próprio e não para eventuais leitores. Os seus apontamentos são uma espécie de monólogo, que ele não sentiu a necessidade de publicar, embora isso fosse já possível na sua época. Por qualquer razão pode ter destruído essas páginas e desmontado todos os mecanismos relacionados com elas, de forma a que não fossem reproduzidos. Ou outros o fizeram por ele, por razões políticas ou religiosas. O que quero dizer com tudo isto é que a imaginação da natureza é muito, muito maior do que a imaginação do homem. Em 2007 escrevi um texto que publiquei no blogue “De Rerum Natura” e que reproduzo aqui no essencial. O watt é a unidade de potência (energia/tempo), e é usada para especificar a variação de energia de um sistema por unidade de tempo. A energia é aqui apresentada como trabalho, ou seja, a energia consumida na realização de uma determinada tarefa. Por exemplo, enquanto escrevia este texto estive a ouvir a música "Safe from harm” dos Massive Attack (do álbum Massive Attack Collected). Durante esse tempo o meu ouvido interno esteve a realizar o equivalente a um bilião de operações em vírgula flutuante por segundo.

Fazendo equipa com o meu cérebro, o meu ouvido interno (assim como o de um qualquer ser humano normal) consegue distinguir sons até 120 dB, e identificar uma conversa particular no meio de uma multidão de pessoas (não é que eu seja cusco, mas é verdade). Nenhum sistema artificial atual, construído com a nossa mais sofisticada tecnologia, consegue fazer algo que se aproxime. E o que é verdadeiramente espantoso é que o ouvido interno consegue esse processamento de forma muito eficiente consumindo somente 14*10-6 watts, isto é, poderia trabalhar durante 15 anos consecutivos com a energia fornecida por uma pequena pilha AA. De facto, o corpo humano consome 100 watts, e o nosso cérebro somente 50 watts. Todo o nosso sistema biológico é altamente eficiente do ponto de vista energético, e nós sabemos que tem capacidades muito avançadas, muito para além daquilo que conseguimos fazer com a nossa tecnologia. Só para terem uma ideia, o meu PDA que também é telefone consome 21,6 *10-3 watt em standby (ou seja, sem fazer nada) e esgota a bateria de 3,6 Volts (1200 mAh) em 200 horas (8,3 dias). Se estiver a ser usado para telefonar dura poucos dias (3 a 4 dias), ou seja, consome cerca de 60 * 10-3 watts. E é um dispositivo limitado, com capacidades de processamento muito inferiores ao meu ouvido interno. Ou seja, estamos muito longe de construir sistemas comparáveis com o nosso cérebro, ou sistema auditivo, visão, tato, locomoção, sentido de orientação, e outros. Se fossemos capazes de copiar a sua eficiência resolvíamos os problemas energéticos mundiais, para além de termos capturado a forma como os sistemas biológicos processam informação, o que constituiria em si uma enorme revolução. É interessante notar que grande parte do processamento realizado pelos nossos sistemas neuronais é analógico, sendo a informação posteriormente digitalizada. O ouvido, por exemplo, realiza

ESTATUTO EDITORIAL

robótica

DA MESA DO DIRETOR

operações de filtragem, análise de frequência, compressão, entre outros, antes de transmitir a informação ao cérebro. As células do cérebro (neurónios) podem ser entendidas como um conversor analógico para digital (ADC - analog to digital converter) especial. Recebem informação de outros neurónios, integram essa informação de forma analógica, e disparam (1), ou não (0), impulsos nervosos para outros neurónios. Consequentemente, o nosso procedimento atual de digitalizar tudo e aplicar à informação obtida técnicas de processamento digital parece estar errado: a natureza não foi por aí. Sempre usamos como argumentos para evitar o processamento analógico a falta de precisão, a flutuação e variância com a temperatura, etc., e consequentemente optar pelo processamento digital, mais estável e menos dependente da precisão dos componentes elementares. No entanto, os nossos olhos e ouvidos proporcionam informação de alta qualidade usando elementos analógicos pouco precisos. Como resolveram esse problema? Que mecanismo(s) engenhoso(s) realizaram para interligar esses elementos produzindo um resultado muito eficaz e verdadeiramente fabuloso? Temos muito a aprender com a natureza para projetar soluções mais eficazes e eficientes, nomeadamente aprendendo como os sistemas biológicos fazem funcionar a estratégia de utilizar o processamento analógico (energeticamente muito eficiente) antes de procederem à digitalização da informação. Temos de perceber como conseguem ser eficientes e robustos usando dispositivos pouco precisos e com muito ruído, quando usados em larga escala. Temos de perceber como são capazes de trabalhar em vários

TÍTULO “robótica” - revista técnico-científica. OBJETO Ciências e tecnologias no âmbito da automação, controlo e instrumentação.

períodos de processamento (que variam entre milissegundos e dias) e com distâncias variáveis (que variam do micrómetro ao centímetro). Hoje, com a nossa eletrónica sofisticada, não conseguimos nada que se aproxime e seja estável. Precisamos de perceber como fazem esse processamento paralelo tão maciço. Uma célula humana do cérebro é capaz de integrar informação de várias outras células, e produzir informação para várias células numa cadeia de processamento paralelo em larga escala. A nossa capacidade atual é muito inferior e limitada pelo número de ligações que conseguimos colocar num chip eletrónico. Mas também porque não sabemos como funciona o nosso cérebro, como podemos passar informação de forma segura e efetiva às zonas do cérebro que processam esta informação. Talvez porque a nossa imaginação seja muito mais limitada. Por exemplo, existem vários trabalhos e projetos que tentam devolver a audição ou a visão a pessoas que perderam esses sentidos. Mas os resultados são dececionantes, nomeadamente quando comparados com as capacidades do sistema original (nem é possível uma comparação, dada a enorme diferença de qualidade). Mesmo coisas aparentemente mais simples, como devolver alguma mobilidade (substituição de membros, por exemplo), têm resultados dececionantes quando comparados com o original. Há algo errado, talvez um erro sistemático, na forma como abordámos estes assuntos. Talvez seja altura de parar e ver como fez a natureza, que caminhos seguiu, e quais os que tiveram mais sucesso. Perceber os mecanismos da natureza, a forma com resolveu os problemas que se lhe colocaram, nos vários seres

biológicos, criando soluções robustas e eficientes, é o objetivo de uma nova área da engenharia que se denomina "neuromorphic engineering”. Imaginem uma simples célula humana; o conjunto de interligações químicas que lá ocorrem formam um fabuloso computador que regula o seu crescimento, estrutura, reprodução, ligação com outras células, e outros. Imaginem que percebíamos como funcionava, que eramos capazes de reproduzir pelo menos algumas dessas funcionalidades. Imaginem que dominávamos esse poder. Poderíamos criar redes de computadores capazes de aplicações que estão ainda fora da nossa imaginação. Pois é, a imaginação da natureza é bem maior que a imaginação humana. Que o digam as baratas!

LEITURA SUPLEMENTAR –

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Leonardo Architect, C. Pedrettii, New York: Rizzoli

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The Genius of Arab Civilization, J. Hayes, Cambrid-

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In the Footsteps of Leonardo, M. Rosheim, IEEE

ge, Massachusetts: MIT Press, 1983;

Robotics and Automation Magazine, June 1997; –

Robot Evolution: The Development of Anthrobots,

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Robot Hands, M. Rosheim, New York: John Willey

M. Rosheim, New York: John Willey & Sons, 1994;

& Sons, 1996; –

SELEÇÃO DE CONTEÚDOS A seleção de conteúdos científicos* é da exclusiva responsabilidade do Diretor, apoiada pelo Corpo Editorial. O noticiário técnico-informativo é proposto pelo Coordenador Editorial. A revista poderá publicar peças noticiosas com carácter publicitário nas seguintes condições: (i) identificadas com o título de Publi-Reportagem; (ii) formato de notícia com a aposição no texto do termo Publicidade.

OBJETIVO Difundir ciência, tecnologia, produtos e serviços, para quadros médios e superiores com formação em engenharia e gestão industrial. ORGANIZAÇÃO EDITORIAL Sem prejuízo de novas áreas temáticas que venham a ser consideradas, ENQUADRAMENTO FORMAL a estrutura de base da organização editorial da revista compreende: A “robótica” respeita os princípios deontológicos da imprensa e a ética profissio- › Sumário nal, de modo a não poder prosseguir apenas fins comerciais, nem abusar da boa › Editorial fé dos leitores, encobrindo ou deturpando informação. › Artigo Científico › Sociedade Portuguesa de Robótica CARATERIZAÇÃO › Espaço Empreender e Inovar Publicação periódica especializada. › Vozes de Mercado › Espaço Qualidade ESTRUTURA REDATORIAL › Automação e controlo Diretor – Docente de reconhecido mérito científico. › Eletrónica Industrial Diretor-Adjunto – Docente universitário na área de atuação da revista. › Ficha Prática de Eletrónica Corpo Editorial – Órgão de consulta e seleção de conteúdos científicos. › Instrumentação Coordenador Editorial – Profissional no ramo de engenharia afim ao objeto da revista. › Notícias da Indústria Colaboradores – Investigadores e técnicos profissionais que exerçam a sua atividade › Nota Técnica no âmbito do objetivo editorial, instituições de formação e organismos profissionais. › Dossier Temático

The Imagination of Nature is Far, Far greater than the Imagination of Man, J. Norberto Pires, “De Rerum Natura”, 2007 - http://dererummundi. blogspot.pt/2007/05/imagination-of-nature-isfar-far.html.

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João Ribeiro1,2, José Gonçalves1,3, Nuno Mineiro4 IPB, 2 INEGI, 3 INESC-TEC, 4 Roboplan

A indústria de transportes é um dos setores mais importantes na economia global e qualquer alteração neste setor repercute-se nos custos de praticamente todos os outros setores económicos. Devido aos preços cada vez mais elevados da energia e às exigências ambientais progressivamente mais restritivas houve necessidade, por parte desta indústria, em adaptarse a uma nova realidade. Assim, os diferentes setores da indústria de transporte têm-se adaptado às novas exigências a diversos níveis, que vão desde o desenvolvimento de sistemas de propulsão, vulgo motores, mais eficientes [1, 2] à seleção de materiais mais leves [3, 4].

robótica 106, 1.o Trimestre de 2017

robótica

artigo científico

Projeto de automatização de processos de soldadura de estruturas hiperestáticas em ligas de alumínio

No âmbito do projeto Portugal2020 “APSEHAL: Automatização de Processos de Soldadura de Estruturas Hiperestáticas em Ligas de Alumínio", a Roboplan e o Instituto Politécnico de Bragança irão desenvolver a componente da seleção de materiais mais leves, e nesse sentido tem-se verificado uma substituição progressiva dos materiais metálicos clássicos como o aço ou o ferro fundido, com elevada resistência mecânica, mas muito densos por materiais com uma densidade inferior, sendo de destacar os compósitos [5], ligas de magnésio [6] e ligas de alumínio [7]. Estes materiais têm, para além da leveza, boas propriedades mecânicas e elevada resistência à corrosão atmosférica [8], daí a sua crescente utilização nos diferentes tipos de transporte. Assim pode ver-se a sua aplicação na indústria automóvel [6, 9, 10], naval [11], ferroviária [12] e aeronáutica [13, 14]. Entre estes materiais destacam-se as ligas de alumínio com um preço inferior e os processos de fabrico e produção mais simples do que as ligas de magnésio [8] ou os materiais compósitos [15]. A utilização na indústria de transportes de ligas de alumínio tem vindo a crescer, particularmente na indústria automóvel ligeira e pesada, tanto a nível estrutural [7] como de componentes em chapa [16]. De acordo a “Associação Europeia de Alumínios”, a substituição do aço pelas ligas de alumínio nos veículos permitiu uma poupança de 30% nos consumos energéticos e uma significativa redução de emissões de CO2 [17], este material tem também a vantagem de ser totalmente reciclado. Devido à sua baixa densidade e resistência à corrosão, estes materiais são também muito utilizados em veículos não motorizados, nomeadamente nas bicicletas [18] e cuja utilização tem crescido significativamente [19]. Apesar de todas as vantagens enumera-

das das ligas de alumínio existem algumas desvantagens comparativamente com as ligas ferrocarbónicas, nomeadamente o preço mais elevado, processos de fabrico mais exigentes ao nível de controlo de qualidade [20], processos de ligação por soldadura mais difíceis [21, 22] e uma vida à fadiga menor [23]. No caso da indústria de transportes essas limitações são mais significativas na soldadura de elementos estruturais como, por exemplo, os chassis de automóveis ou os quadros de bicicletas. Estes elementos correspondem a estruturas hiperestáticas de elevada rigidez que, associadas às tensões residuais geradas durante o processo de soldadura, poderão provocar fissuração [24] ou empenos da estrutura [7, 24] e, no caso de não ocorrer fissuração ou empenos, o nível de tensões residuais é tão elevado que diminuirá significativamente a vida à fadiga dessas estruturas [25, 26]. Dadas as dificuldades na soldadura de estruturas hiperestáticas com os processos convencionais de soldadura por arco elétrico protegido por gás, MIG ou TIG, tem-se tentado utilizar outros processos de ligação como a rebitagem, soldadura de resistência por pontos, colagem com adesivos estruturais e, mais recentemente, soldadura com laser [7, 24] e por fricção linear [27]. A escolha de cada uma destas alternativas vai depender da geometria, dimensões e do tipo de liga utilizada, contudo, existem estruturas, como no caso dos quadros de bicicletas, que as alternativas aos processos de soldadura convencionais são tecnicamente muito difíceis de implementar e economicamente inviáveis para o fabrico de bicicletas em grande escala, sendo, geralmente, aplicadas no fabrico de séries limitadas e/ou específicas para competição [28]. Certas caraterísticas intrínsecas ao alumínio introduzem dificuldades particulares para a soldadura. A mais importante destas corresponde à formação de uma camada de óxido superficial, resultante da reação do alumínio com oxigénio atmosférico. Esta película protege o metal contra a corrosão, mas também tem um ponto de fusão consideravelmente mais elevado do que o elemento Al original. Por conseguinte, uma soldadura bem-sucedida depende, em parte, da técnica aplicada para a desagregação desta camada de óxido, que irá manter-se estável, mesmo depois da fusão do alumínio [29]. No caso da soldadura MIG o fluxo do gás de revestimento sobre o elétrodo consumível remove o óxido do banho de fusão. Contudo, este efeito não ocorre na soldadura TIG, neste caso, o elétrodo não consumível deve ser usado para dispersar a película de óxido. Este efeito é conseguido através do tipo de polarização do elétrodo, quando se usa corrente contínua com polaridade positiva, forma-se o ponto catódico na peça, o que

para a determinação de parâmetros ótimos em diferentes processos de soldadura e que vão desde os processos convencionais como o TIG [53] a processos mais recentes como o caso da soldadura a laser [54], ou o processo que tem estado muito em voga no mundo académico e que é soldadura por fricção linear [55]. O método de Taguchi é uma ferramenta poderosa para o planeamento de ensaios de processos de fabrico, contudo, ela vem frequentemente associada a outras técnicas de tratamento de dados estatísticos [56, 57] ou de otimização [58], que lhe permite realizar uma análise mais eficiente e completa dos resultados obtidos nos ensaios. Assim, a implementação deste projeto será efetuado do acordo com as bases técnico científicas apresentadas nesta descrição do estado da arte e identificação das caraterísticas inovadoras do processo.

[16] John Banhart, “Aluminium foams for lighter vehicles”, Int. J. Vehicle Design, Vol. 37, 2-3, 2005, pp. 114-125; [17] “Aluminium in transport”, European Aluminium Association Report, 2014; [18] Forrest Dwyer, “Material and Design Optimization for an Aluminum Bike Frame”, Master Thesis, Worcester Polytechnic Institute, 2014; [19] www.ibike.org/library/statistics-data.htm, consultado a 01 de outubro de 2016; [20] Serkan Toros, Fahrettin Ozturk, Ilyas Kacar, “Review of warm forming of aluminum–magnesium alloys”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 207, 1–3, 2008, pp. 1–12; [21] A. K. Lakshminarayanan, V. Balasubramanian, K. Elangovan, “Effect of welding processes on tensile properties of AA6061 aluminium alloy joints”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 40, 3-4, 2009, pp. 286-296; [22] S. Malarvizhi, V. Balasubramania, “Effect of welding processes on AA2219 aluminium alloy joint properties”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 21, 5, 2011, pp. 962–973;

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Chapter book of Collaborative Product and Service Life Cycle Management

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for a Sustainable World, Proceedings of the 15th ISPE International Conferen-

comparison with experimental measurements”, Computational Materials Sci-

ce on Concurrent Engineering, Edited by Springer, 2008, pp. 259-266;

ence, Vol. 49, 2010, pp. 535–543;

Industry 4.0: an overview from the perspective of a German-headquartered ﬁrm Dr. Peter Köhler, Chief Executive Officer Dr. Björn Six, Vice President Business Unit Machinery Solutions Dr. Jan Stefan Michels, Vice President Standard & Technology Development Weidmüller Group

3. EXEMPLARY APPLICATION AREAS OF INDUSTRY 4.0 As described above, the technological core of Industry 4.0 lies in the communication skills and the networking of all components of a production system, including the workpieces and products produced and the availability of information that arises as a result. The question as to the benefit arising for the end user, i.e. the operator of machines and systems, as well as the buyer of the products, has only been partially answered to date. From a strategic viewpoint, this includes the potential stated in section 2. Specific applications that actually demonstrate this potential and render it quantifiable are still emerging. On the basis of our experience in the development and production of industrial connectivity and automation technology, we are in a position to mention the following applications as pioneering examples. They were realised over the course of development projects and cooperation agreements with university institutes and end users and have since been operatively adopted in production by the Weidmüller Group.

robótica 106, 1.o Trimestre de 2017

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artigo científico

2.nd Part

3.1. Energy management/increase in the efficient use of resources in production systems Due to the scarcity of resources and the enormous increase in energy costs over recent years, the pressure on producing companies to manage their energy consumption and to raise cost potential has risen significantly. Nonetheless, solutions for holistic energy management through to optimisation of the ongoing production processes have been rarely found to date. Especially small and medium-sized enterprises today still shy away from the seemingly high expense of installing such solutions and creating the required transparency. The key is to equip the production machines and plant with measuring instruments for energy and other process parameters, such as compressed air and temperature, as well as their consistent networking. This creates the required transparency of resource consumption in a factory and hence the basis for optimising resource consumption – especially energy consumption, of course. The fundamentals for this are measuring instruments plus the associated tools for storing, displaying and evaluating the consumption data. Plug-and-play capable solutions now exist that encompass all components, can be quickly and easily implemented and work perfectly with energy management software. We link these energy data with information from other data sources, such as superordinate corporate systems (ERP / Enterprise Resource Planning, MES / Manufacturing Execution

System), but also from sources outside the company like the current price for electrical energy. This allows savings potential to be identified, optimisation measures to be derived and – under certain circumstance – also automatically implemented. The outcome is considerable progress in resource efficiency, particularly in energy consumption, but also in the use of compressed air, raw materials and other auxiliary materials in production. We have introduced this approach in our plastics production and achieved convincing results.

Figure 3. Energy measurement in production.

3.2. Condition monitoring and diagnosis An application based on similar principles as energy management is condition monitoring. This is the detailed recording of the condition of the machine and system components, as well as the production processes. The aim is to recognise anomalies at an early stage in order to optimise the production process and to avoid faults or even failures of machine components through preventive maintenance. The potential of condition monitoring therefore lies in process optimisation and the availability of production facilities. Thanks to the enormous advancements in microsystem technology, there are now a series of sensors available for recording physical parameters that did not exist until quite recently or only at high prices. This puts us in a position to equip machine components and automation equipment with sensors that can autonomously, precisely and continuously record their state, as well as that of the production process. At the same time, small and inexpensive microprocessors are available that allow powerful analysis tools and algorithms to be implemented on such devices to evaluate data. This provides us with the means of extensively observing and analysing the condition of our machines and systems, including the process parameters, over their entire lifecycle.

Figure 4. Self-X-Pro self-optimised stamp-bending machine with sensor system and machine control.

To this end, we have expanded our operating equipment to include high precision measurement technology, added suitable information processing, including algorithms for self-correction, and networked the machines. The measurement system within the machine records the characteristic values of the parts produced in the ongoing process, as well as from the machine itself and its environment. This information is forwarded to the self-optimisation system. This, in turn, ensures that the machine reacts autonomously, quickly and precisely to deviations

4.1. Challenges from the users‘ point of view High investments are cited time and again as the essential obstacle and great challenge in successfully implementing Industry 4.0 projects, while the cost-effectiveness and utility aspects are uncertain. For instance, PWC 2014 quantified the annual investments in Industry 4.0 as up to 40 billion euros – per year! However, at the same time there are often no clear implementation plans and the potential associated with the introduction of new technologies and mechanisms cannot be precisely quantified (yet). This challenge must also be qualified as very serious, insofar as the classical user markets of the producing industry tend to be more conservative, in which investments are weighed up especially carefully. Rapidly convincing industry solutions are therefore required in order to eliminate existing doubts (Federal Ministry of Economics, 2014). Furthermore, standardisation is required to protect investments and to safeguard the long-term viability of investments. The IT security of intelligent production systems is also viewed as a stumbling block for the introduction of Industry 4.0 in many areas. Industry 4.0 is based on the integrated analysis and use of data not hitherto available centrally. Rendering these data available via the Internet entails the risk of reduced operational security and immunity to attack, which is why cloudbased solutions are often still looked upon with a critical eye today. The qualification of employees is another critical challenge from the users’ perspective (PWC 2014). The introduction of Industry 4.0 changes the workflows along all value creation stages – from Engineering through Production up to After-Sales. The employees will have to face this challenge and acquire new skills and qualifications, especially IT knowledge. Consequently, adaptation of training and further education, as well as the organisation and design of work, is urgently necessary. So it is a matter of configuring this such that the employees are trained on the new challenges. The employees hired for jobs that require training are changing accordingly: mechatronics technicians rather than toolmakers, software developers rather than mechanical engineers, automation technicians rather than electrical engineers. Detailed product knowledge alone is no longer

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4. CHALLENGES IN IMPLEMENTING INDUSTRY 4.0 The opportunities associated with Industry 4.0 are considerable, the trend towards networked production is already irreversibly underway. However, the road ahead is rocky and several challenges still have to be mastered in implementing ambitious future projects. These are examined in the next section from the viewpoint of the users, the equipment suppliers and politics, as well as from a technical and international perspective.

3.3. Self-optimising production processes The third example comes from the production of connectivity components – let‘s take a look at stamp-bending. In this process, individual parts, such as plug contacts or wire connections, are produced and joined from a metal strip, usually copper alloys or high-strength steels, in several production steps. Since the end products in which these individual parts are subject to the trend towards miniaturisation, the quality requirements and the required dimensional tolerance are rising significantly. Furthermore, the tools and equipment are very complex, therefore fitting and setting up the presses is time consuming and cost-intensive. Finally, these processes are sensitive to changing external influences – for example thickness fluctuations of the copper and steel strip – such that dimensional deviations and thus rejects occur from time to time. Should corrective intervention in the process be necessary, today‘s production facilities need to be shut down and frequently all the tool elements need to be replaced. There are therefore good reasons for addressing this problem with self-correction of the production facility and to deploying Industry 4.0 concepts.

by adapting the tools and the relevant machine parameters. Networking of the machines allows such self-correction to be realised throughout the production facility and, for example, to access parameters from upstream process steps for self-optimisation of the current production operation. Today we use machines with numerically controlled axes for implementing selfcorrection. In the future there will also be machine elements available for this purpose, which can be integrated in conventional stamp-bending machines.

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Moreover, a detailed picture emerges of production, which is the lever for optimisation and precise process management and allows changes to be recognised in good time and reacted to before a fault occurs. Besides process optimisation, the benefit also lies in ensuring the availability of production facilities and in excluding plant downtime due to faults and unplanned shutdowns. Further potential arises if condition information is not processed on-site, i.e. on the device, but rather in superordinate IT systems – in a cloud. Algorithms are available here, which can achieve a far more detailed analysis and have access to an extensive database. Furthermore, it is possible to combine this with and collectively use the insights from representative applications. In turn, the key for this is the ability to communicate and network the relevant components that ensure the availability of information in the context of Industry 4.0.

A capacidade de risco para criar valor, a partir da inovação O desafio é falar de experiências pessoais que, de algum modo, intersetem com conceitos de inovação e empreendedorismo, aplicados no setor público ou privado.

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ESPAÇO EMPREENDER E INOVAR

Paulo Simões Júlio

Foi investigador da Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica durante dois anos e trabalhou na Marcopolo de 1996 a 2005, tendo nos últimos anos assumido a Direção Geral desta empresa conhecida por exportar mais de 70% da produção de carroçarias de autocarros. Foi ainda Diretor da Agência de Desenvolvimento das Aldeias de Xisto e da Associação de Desenvolvimento Local Terras de Sicó, Fundador e Presidente da Direção da Agência para o Desenvolvimento dos Castelos e Muralhas Medievais do Mondego e Coordenador do Programa de Desnvolvimento Intermunicipal Provere Villa Sicó (Terras de Sicó). Desde 2013 desempenha as funções de Diretor-Geral da Frijobel, uma PME portuguesa do setor de congelados com indústria de transformação e comercialização.

Sabemos que, de uma forma geral, a mudança é sempre muito mais desejável para os outros do que para nós próprios, e a aversão ao risco é uma existência quase permanente na sociedade portuguesa, apesar de reconhecidamente estarmos muito melhor. A vontade de mudar foi a solução para dar a volta a muitos problemas – andando 20 anos para trás, numa empresa metalomecânica que produzia carroçarias para autocarros, a mudança da gestão de topo foi o estímulo para a reviravolta positiva da empresa. Nesses anos, iniciava a minha carreira profissional na indústria, depois de ter sido investigador na Universidade. Foram tempos de mudança constante que me ajudaram imenso a formar como profissional, testemunhando o efeito do design e engenharia aplicados aos produtos e a decisão de escolher a exportação como a principal medida estratégica. Foi a oportunidade de competir com os melhores da Europa, aprender, inovar e crescer como empresa, o que permitiu, alguns anos depois, ser referência do setor no mercado nacional. A lição desses tempos é que as pessoas fizeram a diferença, no modo como arriscaram procurar novos mercados e inovaram em termos de produto, num tempo em que esses conceitos não eram tão falados e inevitáveis como hoje. Anos mais tarde, numa Câmara Municipal com muito poucos recursos, desenhámos uma estratégia assente em inovação, competitividade e empreendedorismo, destacando prioridades na valorização do património histórico, na promoção turística e territorial, na atração de investimento e na educação. Vale a pena recordar a criação de um evento que, hoje, é o mais concorrido daquele

território. Em 2007 inventámos o Penela Presépio, um acontecimento que dura todo o mês de dezembro, dedicado à família, e que aproveitou, desde logo, o facto de Penela possuir um casario branco encimado por um imponente castelo medieval, com a serra da Lousã como pano de fundo, lembrando a imagem de um presépio. Este evento é visitado anualmente por mais de 50 000 pessoas, dinamizando os restaurantes, hotéis e ruas daquela pequena vila e concelho do distrito de Coimbra. Testemunho que, no início, poucos acreditavam que o Penela Presépio se pudesse tornar num acontecimento de referência na Região Centro. Valeu a pena arriscar politicamente e inovar, neste caso, aproveitando os fatores diferenciadores de um território que possui 2 castelos medievais e uma estação arqueológica romana que fica a cerca de 20 minutos de Coimbra. Poderia dar ênfase a mais alguns acontecimentos, mas detenho-me numa outra medida em que foi necessária alguma coragem. Em 4 anos de mandato diminuímos os recursos humanos da Câmara Municipal, em cerca de 25%, ficando com cerca de 100 funcionários. Num pequeno concelho não é uma medida de gestão despicienda, uma vez que se arrisca a mexer nas estatísticas de desemprego. No caso, devido a vários investimentos privados, desde a área social, agroalimentar, turismo, entre outros, a taxa de desemprego atingiu valores mínimos, desde que há estatística organizada, o que sublinhou a importância da medida estratégica, já que permitiu a canalização de recursos para várias rubricas que permitiram valorizar e desenvolver aquela comunidade. A capacidade de mudar e de arriscar medidas que possam dinamizar estruturas e reorientar recursos, na Administração Pública, é fundamental para ter algum sucesso. Já em 2011, na passagem pela Secretaria de Estado, promovemos uma reforma do setor que passou, entre outras mudanças, pela redução em mais

Automatismos elétricos cablados

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Adriano A. Santos Departamento de Engenharia Mecânica Instituto Politécnico do Porto

AUTOMAÇÃO E CONTROLO

1.ª Parte

INTRODUÇÃO Os primeiros automatismos, baseados em funções lógicas, foram desenvolvidos tendo como base os sistemas cablados. Estes eram constituídos por um conjunto de aparelhos elétricos – contadores, relés, temporizadores e elementos auxiliares – unidos fisicamente por cabos elétricos, formando o circuito de comando. Apesar desta condicionante, a automação cablada continua a ser utilizada em processos de controlo pouco complexos, uma vez que qualquer alteração ao processo obrigará à alteração física de grande parte das ligações utilizadas nas montagens e um elevado esforço técnico e económico na sua reconfiguração. A toda esta inflexibilidade há que considerar, e por isso adicionar, todos os problemas de desgaste originados pelos movimentos mecânicos das peças necessárias às conexões e desconexões dos elementos que, durante o funcionamento, podem originar avarias com as consequentes perdas económicas, não só do ponto de visto do mau funcionamento do sistema, mas também devido aos tempos de paragens para substituição e das peças substituídas. No entanto, e apesar de todos estes contratempos, os sistemas de controlo cablados servirão de base para a programação dos atuais autómatos (lógica programada) que, embora coabitando com os elementos utilizados na automatização cablada, a substituíram de forma extremamente vantajosa. Na verdade diversos equipamentos utilizados no controlo cablado continuam a ser utilizados juntamente com os autómatos programáveis como sejam os contactores, os relés, entre outros.

CONSTITUIÇÃO DOS AUTOMATISMOS ELÉTRICOS CABLADOS Os elementos básicos dos automatismos cablados são os contactos, que podem estar abertos ou fechados, e que ligados de diversas formas entre eles vão dar lugar a distintas lógicas de funcionamento. Na lógica cablada os elementos podem ser elétricos, eletromagnéticos, pneumáticos e hidráulicos.

No que diz respeito aos contactos estes podem ser classificados quanto ao seu modo de funcionamento em abertos e fechados. Os contactos abertos são aqueles que, na sua posição de repouso, estão abertos e que quando atuados fecham o circuito garantindo a passagem de sinal, acionamento de um circuito, são normalmente designados de contactos normalmente abertos (NA). Quanto aos contactos fechados são todos aqueles que, em repouso, se encontram fechados garantindo a passagem de sinal, e que quando atuados abrem o circuito interrompendo a passagem do sinal, interrupção do funcionamento, e são normalmente designados de contactos normalmente fechados (NF). Independentemente do seu modo de atuação os contactos são frequentemente utilizados como interruptores, botões de impulso (pulsadores), detetores de posição, fotocélulas, termóstatos, pressóstatos entre outros. Estes elementos podem ser considerados, englobados, nos detetores de sinal dado que são capazes de mover os seus contactos em função de diversos tipos de acionamento quer seja por acionamento manual do operador, do movimento de um qualquer elemento mecânico, da variação da temperatura (deformação térmica da lâmina do contacto) ou pressão, e outros. Podem ainda ser acionados eletricamente por ação de sistemas eletromagnéticos com os relés, os contactores e as eletroválvulas. Estes últimos elementos devem ser classificados como atuadores dado que estes estão encarregados de transformar os sinais da automatização numa outra qualquer forma de acionamento ou sinal, transformação da grandeza física. Nestes

elementos podemos também incluir as lâmpadas de sinalização, sinalizadores, que atuando como auxiliares de visualização do funcionamento e dos elementos automatizados nos mostram o estado atual do sistema de controlo. Por sua vez aos sensores e aos atuadores que permitem realizar o controlo, o comando ou manobra do circuito há que juntar os elementos de proteção e de segurança como os interruptores magnetotérmicos, os relés térmicos, os fusíveis e os interruptores diferenciais.

DETETORES DE SINAIS Existem uma variedade imensa de detetores de sinais, no entanto, só se irá abordar os sensores que são capazes de detetar um sinal e converte-lo num sinal aberto ou fechado que possa ser cablado num qualquer circuito elétrico, também conhecidos como captadores tudo-nada. Os detetores mais simples usados nos sistemas cablados são os contactos de acionamento mecânico responsáveis pela deteção da posição de um elemento em movimento, por exemplo um cilindro pneumático ou hidráulico. Por outro lado, nos mais utilizados podemos encontrar os interruptores, os comutadores, os botões de pressão, os detetores de posição e de proximidade, entre outros. Construtivamente os interruptores são constituídos por um contacto acionado manual com duas posições, uma de trabalho e uma de repouso, que permanecerá na posição em que for colocado (sistema de encravamento). Por outro lado, e se os interruptores apresentarem mais do que um contacto, serão designados de bipolares (com dois contactos), de tripolares

Figura 1. Símbolo de um interruptor simples, de um comutador de duas posições e de três posições de trabalho.

Paula Domingues Formadora nas áreas de Eletrónica, Telecomunicações, Automação e Comando IEFP – Évora pauladomingues47@gmail.com

O QUE É A TECNOLOGIA SMD? A tecnologia SMD (Surface Mount Device) consiste na soldadura do componente à superfície da placa de circuito impresso (PCI). Pode também ser designada por SMT (Surface Mount Tecnology) ou SMC (Surface Mount Component). Esta tecnologia trouxe à eletrónica um avanço muito importante a nível tecnológico. Até então existia apenas a tecnologia convencional (Pin through-hole) que se mantém e que consiste em componentes com terminais que são inseridos nos furos da placa de circuito impresso (PCI). A tecnologia convencional obriga ao corte e dobragem dos terminais e torna muito mais difícil a utilização das duas faces da placa de circuito impresso. A aplicação de componentes SMD torna mais fácil e viável a utilização das duas faces da placa de circuito impresso.

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ELETRÓNICA INDUSTRIAL

Tecnologia SMD

Figura 1. Tecnologia SMD e tecnologia convencional Pin through-hole.

PORQUÊ A TECNOLOGIA SMD? A competitividade e a evolução tecnológica conduziram-nos ao fabrico de circuitos com um tamanho cada vez mais reduzido, o que nos levou ao desenvolvimento de componentes também mais pequenos e eficientes. A tecnologia SMD teve início por volta de 1970. Inicialmente o seu custo era bastante elevado, o que tornava pouco viável a sua utilização. A partir do início dos anos 80, esta tecnologia teve um crescimento exponencial e, atualmente, a tecnologia SMD oferece-nos uma enorme variedade de componentes passivos, semicondutores e circuitos integrados. O facto de existir uma oferta variada torna bastante atrativa esta tecnologia. Se, por um lado, pode parecer que os componentes da tecnologia SMD são menos robustos, o que é verdade, não podemos afirmar que isso seja por si só uma desvantagem. Quando utilizamos componentes convencionais surgem, muitas vezes, problemas causados pela expansão térmica e pela fadiga da soldadura dos terminais. A tecnologia SMD vê minimizado esse problema.

VANTAGENS DA TECNOLOGIA SMD FACE À TECNOLOGIA CONVENCIONAL t Conseguir circuitos de menores dimensões; t Conseguir colocar, no mesmo espaço, muito mais componentes e obter muitas mais funções; t Circuitos menores tornam-se mais vendáveis; t Circuitos menores e com um maior número de funções tornam-se comercialmente mais aceites; t Os componentes SMD são mais rápidos e mais eficazes em altas frequências, uma vez que os componentes convencionais têm a desvantagem dos seus terminais poderem ter o efeito de antena; t Possibilidade de aumento de capacidade de automação, minimizando os custos; t O preço dos componentes SMD é muito competitivo relativamente ao preço dos componentes convencionais.

A montagem de componentes SMD pode ser realizada manualmente, em algumas aplicações experimentais, em protótipos e em alguma reparação de avarias. No entanto existem equipamentos automáticos que realizam a soldadura de vários componentes SMD simultaneamente, tornando assim o processo de soldadura mais rápido, mas também mais caro. São utilizadas, normalmente, máquinas pick and place - são máquinas que inserem os componentes, aplicam a pasta de solda e fazem a fusão da mesma. Os componentes SMD são de dimensões reduzidas e necessitam, por isso, de uma grande precisão na montagem em PCI e de um controlo muito rígido, dos parâmetros de todo o processo. Na tecnologia SMT, normalmente, são usadas máquinas insersoras de componentes (pick and place, chip placer e large placer) durante todo o processo de produção, desde a aplicação da pasta de solda, até mesmo à montagem dos componentes e à fusão da pasta de solda pois os componentes, em geral, são muito pequenos e sensíveis. A reparação de avarias em circuitos que utilizam a tecnologia SMD é, sem dúvida, mais complexa quando comparada com a tecnologia convencional. Exige uma maior técnica e utilização de equipamento específico.

COMO É CONSTITUÍDA UMA LINHA DE MONTAGEM SMD? Uma linha de montagem SMD consiste, essencialmente, das três fases seguintes:

Solda

Pick and Place

Figura 2. Linha de montagem SMD.

Cozedura

Sensores de proximidade optoeletrónicos 3.a Parte

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Miguel Beco Sales Manager info@alphaengenharia.pt  www.alphaengenharia.pt

Figura 22. Barreira de luz em ferradura.

A Figura 23 apresenta uma fotografia de um dos elementos de um sensor de barreira. Tanto o emissor como o recetor têm a mesma aparência externa.

Recetor

Emissor a)

Figura 23. Fotocélula do tipo barreira de luz.

Objeto a detetar

instrumentação

O princípio de funcionamento do sensor optoeletrónico tem como base a existência de um emissor e um recetor, em que a luz gerada pelo emissor tem que atingir o recetor de modo a que o sensor possa comutar a sua saída. Existem, basicamente, dois tipos destes sensores que podem ser classificados de acordo com o seu modelo construtivo: de barreira e de reflexão.

Recetor

Emissor b)

Figura 21. Funcionamento de um sensor optoeletrónico de barreira.

4. SENSORES OPTOELETRÓNICOS DE BARREIRA Este tipo de sensores são constituídos por um emissor e um recetor dispostos fisicamente de modo a que, na ausência de um objeto, os raios de luz gerados pelo emissor alcancem o recetor e formem uma barreira de luz, como é mostrado na Figura 21a. Por isso, têm o nome de sensores ou fotocélulas de barreira (Through-beam photocells) e detetam o objeto quando, este, se encontra entre o emissor e o recetor (Figura 21b). Os sensores de barreira têm uma alta sensibilidade e são implementados, principalmente, de duas formas: t Mediante um emissor e um recetor unido por uma carcaça que os suporta mecanicamente. Formando um dispositivo em forma de ferradura como é mostrado na Figura 22; t Mediante um emissor e um recetor separado fisicamente.

Campo de trabalho O campo de trabalho é a parte do espaço em que se pode detetar um objeto. Este é um cilindro que une o emissor com o recetor e o seu diâmetro coincide praticamente com a lente utilizada, tal como se indica na Figura 24. Em função do excesso de ganho que tenha a fotocélula, o objeto pode ser detetado antes que ocupe toda a largura do campo de trabalho. Se o excesso de ganho é muito baixo, próximo da unidade, a deteção do objeto ocorre quando ocupa uma pequena porção do campo de trabalho. Por outro lado, quando o excesso de ganho é muito elevado a deteção ocorre apenas quando o objeto ocupa a maioria da largura do campo de trabalho. O feixe do emissor, assim como do recetor, são ligeiramente divergentes. O efeito do conjunto de ambos os campos faz com que o sensor funcione corretamente mesmo que os eixos óticos do emissor e do recetor não estejam perfeitamente alinhados.

Campo de emissão

Campo de receção Emissor Circuito do emissor

Recetor Campo de trabalho

Circuito do recetor

Figura 24. Campo de trabalho da fotocélula de barreira.

A instalação é mais difícil, neste caso, por ter que se colocar dois elementos separados, cujos eixos óticos devem estar alinhados, mas tem a vantagem de que a luz só tem de atravessar o espaço de trabalho uma vez, o que permite o funcionamento a elevadas distâncias. São adequados para condições ambientais desfavoráveis como sujidade, humidade ou utilização ao ar livre, mas não são adequados para a deteção de materiais transparentes.

Muitas vezes, os fabricantes fornecem informações gráficas do campo de trabalho. A Figura 25 mostra graficamente o diagrama do campo de trabalho da fotocélula de barreira. Esta Figura mostra a relação entre a distância de deteção S expressa em metros e o desalinhamento expresso em milímetros e, portanto, estabelece a região do espaço em que um objeto pode ser detetado.

Neste grupo aparentemente mais resistente à inovação presente no 3D, a taxa de penetração da tecnologia tem sido pouco expressiva. Não existem culpados diretos a apontar para este facto, existem antes uma série de circunstâncias que se tornaram num misto de mitos e receios para este grupo de utilizadores. Com valores de mercado acima dos 1000,00€ indo até aos 6000,00€ é fácil compreender que para a maioria das famílias o investimento inicial na tecnologia não é viável, no entanto existem inúmeras alternativas mais em conta que são descuradas e que facilmente se enquadrariam nos orçamentos familiares. O tempo de impressão dos objetos é visto muitas vezes como um fator negativo. Tempo traduz-se sempre em custo, consideremos uma simples pulseira e os dois cenários possíveis: 1. Escolhe-se ou modela-se a pulseira, imprime-se na cor que mais agradar num tempo médio de 2:30h com um custo totalmente irrisório, enquanto esta imprime faz-se uma refeição em família e no fim sai-se para um passeio; 2. Sai-se com a família até a loja de bijuteria de centro comercial, aproveita-se para fazer uma refeição, passeia-se pelas lojas entra-se numa ou outra e fazem-se compras, chegando finalmente à bijuteria fica-se limitado na escolha às pulseiras e cores que existam em stock, com um custo direto de alguns euros na pulseira e algumas dezenas de euros em tudo o resto.

Na verdade, será o preço do processo evolutivo das sociedades de consumo e da consequente falta de tempo, ao longo de muitas décadas fomos adquirindo uma certa miopia aos detalhes concentrando-nos mais nas aplicações práticas dos produtos, equipamentos ou gadgets que nos rodeiam, deixando os pormenores enfadonhos para os mais ávidos de saber. Tornámo-nos uma sociedade de meros utilizadores de tecnologia em que apenas alguns despendem algum do seu tempo a entender o seu funcionamento. Felizmente o aparecimento de conceitos como o open source e o open hardware têm ajudado a que num processo colaborativo o número de pessoas que questiona, testa, investiga, corrige e inova cresça, devolvendo-nos alguma da liberdade criativa e curiosidade com que nascemos e que fomos perdendo. A impressão 3D veio revolucionar muitas áreas e o verdadeiro limite das aplicações é a imaginação de cada indivíduo ou grupo. Nos grupos que rapidamente adotaram à impressão 3D encontramos a arquitetura, as escolas, as indústrias, os designers de produto, os makers, os hobbistas os FabLab’s entre outros. No entanto existe um grupo que começa a dar os primeiros passos no contacto com o 3D, os utilizadores domésticos.

QUE CENÁRIO NOS SERÁ MAIS AGRADÁVEL? Ninguém no agregado é modelador ou sabe modelar objetos em 3D. Tendo em conta o crescimento constante de livrarias na web que concentram largos milhares de objetos 3D prontos a imprimir ou adaptar às necessidades de cada um, o processo fica simplificado, ainda assim, existem programas de modelação que são básicos e intuitivos que para o utilizador doméstico a tarefa de modelar resulta num processo de aprendizagem bastante sim-

Artur Lourenço Think3D

Longe vão os tempos em que a inovação era um processo lento e fechado, atualmente vivemos num mundo em constante evolução, de tal forma que muitas vezes não é humanamente possível assimilar a grande maioria das inovações. Por esta ou aquela razão, a impressão 3D é uma realidade que ainda escapa à perceção da maioria das famílias mesmo quando confrontados com um objeto feito numa impressora, muitos nem se apercebem do pormenor de ter sido modelado e impresso em 3D.

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Impressão 3D no quotidiano: os mitos, os medos e a realidade

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J. Norberto Pires {norberto@uc.pt} Project Coordinator, Mechanical Engineering Department, University of Coimbra, Portugal Amin S. Azar {amin.azar@3d-components.co} Project Technical Coordinator, 3D – Components AS, Norway Mats Haugom {mats.haugom@3d-components.co} 3D-Componentes AS, Noruega

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HYROMAN – Hybrid robotic additive manufacturing platform for agile production of large multi-metal components INTRODUCTION A European consortium comprising of 10 partners has recently filed an innovative manufacturing platform that combines additive1, subtractive2 and transformative3 manufacturing technologies on a single platform to build the next generation of multi-metal products. HYROMAN was submitted to the European Commission Horizon 2020 program, namely to the FOF-07-2017 call (Integration of unconventional technologies for multi-material processing into manufacturing systems), which is a part of the H2020 Research and Innovation Actions program.

WHAT IS HYROMAN? HYROMAN is a research driven innovation activity that intends to build a disruptively innovative manufacturing system (called HYROMAN platform – Figure 1) that enables agile and cost-effective production of radically new multi-metallic components (e.g. functionally graded material). This creative production platform was designed based on the novel approaches and state-of-the-art technologies to provide defect free, costeffective and rapid processing of multi-metal components.

Figure 1. Sketch of the HYROMAN platform. The robot on the right is a deposition station and the robot on the left is a station for machining, surface treatment and other finishing methods.

Additive manufacturing refers to all the technologies that join the materials

Subtractive manufacturing refers to all the technological methods that suc-

Transformative manufacturing in this context refers to a set of complementa-

layer by layer using the CAD data to make an object.

cessively cut material away from a solid block or structure of material.

ry technologies that alter the quality, properties and microstructure of materials each of which considered as a finishing step in the entire value-chain.

WHAT IS THE HYROMAN PLATFORM? The HYROMAN platform is an advanced robotic system – built as a demonstrator in the HYROMAN project - that comprises a modern deposition tool (additive) for near-net shaping of a given component, equipped with an in-situ machining station (subtractive) together with an in-situ surface treatment (transformative) cell to minimize the production time, shop-floor space and required capex.

WHY IS THE HYROMAN PLATFORM INNOVATIVE? Remarkable changes during the past few years in the manufacturing sector through adaption of the technologies instigated by Industry 4.0, such as additive manufacturing, digitalization, collaborative automation, e.g., shows that cutting edge yet cost-effective solutions are ultimately required to expand competitive European industry. Consolidation of all relevant net-shaping processes will be an upswing step towards one-stop-shop manufacturing of the complex multi-material components. Consequently, since the HYROMAN platform uses low-cost net-shaping technologies to substitute the conventional processes, it is expected that such an engineered method will bring a significant reduction in cost, energy consumption and production waste through introduction of optimized and interactive processes. This can be considered as a breakthrough in the field of manufacturing and metal processing. The HYROMAN project will lead to advancements in the manufacturing technology, including robotics, beyond the state-of-the-art through the following radical innovations in a systematic and holistic manner: 1) HYROMAN will deliver an operational platform that integrates opposite concepts, among others, additive/subtractive processes, to obtain a powerful tool for modern advanced manufacturing of complex parts. This is quite a challenge, in terms of cell design, programing environment and operational environment, since HYROMAN wants to fully release the potential of the integration of the two above opposite concepts to any design and production engineer; 2) HYROMAN is truly a multidisciplinary project that will provide grounds for pushing the boundaries of technology within different areas of expertise by facilitating the process integration; 3) The HYROMAN platform will further improve the versatility and flexibility of the design and production of

Novo conceito de aquisição de dados e supervisão de processos baseado numa topologia IoT com publicação numa cloud Artigo adaptado por Eng.º Nuno Soutinho, Gestor de produto Processo e Instrumentação F.Fonseca

Visão artificial: do controlo de qualidade à contribuição em processos produtivos INFAIMON, S.L.

Será a IIoT uma nova tendência? No setor da produção, não. Rui Monteiro, Diretor Unidade de Negócio Indústria Schneider Electric Portugal Conetividade sem contacto entre o controlo e a ferramenta nos robots Jaime Cabrera Martínez, Responsável de Maquinaria Mercado Ibérico Weidmüller, S.A.

Os robots e os equipamentos inteligentes são o melhor retrato do desenvolvimento da automação industrial. Estes são capazes de dar resposta aos mais exigentes padrões de qualidade dos mercados aumentando, significativamente, a produtividade das linhas. Esta realidade torna-se por demais evidente nas linhas de montagem de veículos automóveis onde a maioria das linhas de pintura e de soldadura são constituídas, praticamente, por robots que realizam as tarefas monótonas, perigosas, de alta precisão e os trabalhos pesados em detrimento da ação humana. Naturalmente que os robots não poderão imitar na totalidade a destreza, o comportamento e as capacidades sensórias e cognitivas de um ser humano no entanto encontram-se cada vez mais próximos desta realidade. Não podemos ainda afirmar que longe vão os tempos em que os robots industriais eram pesados, trabalhando isoladamente e com proteções de segurança. Na verdade ainda não os podemos dispensar na sua totalidade, dado que são ainda muito utilizados em trabalhos

sujos, perigosos e tediosos, reduzindo esforços repetitivos e lesões acidentais. Estes foram evoluindo ao longo dos tempos, não só esteticamente mas também em termos de funcionalidades, tornando-se cada vez mais leves e, como tal, parte integrante da bancada de trabalho, trabalhando lado-a-lado com o operador humano, de forma colaborativa e sem proteções. Estes robots ditos “colaborativos” podem ser utilizados e encontrados nas mais diversas linhas de montagem de equipamentos de pequeno porte, em sistemas de Pick&Place coadjuvados por um sistema de visão que orientam e posicionam o robot bem como no controlo de qualidade. Por isso, esta ligação, dependência, parceria ou sinergia, como lhe queiramos chamar, encontra-se de tal maneira cimentada numa grande parte da indústria mundial onde mesmo a movimentação de componentes, de produtos em curso e/ou produtos acabados são fruto de sistemas robotizados de transporte guiados por trilhos, magnético e não magnéticos, por faróis de controlo, por sistemas de visão ou por um

outro qualquer controlo de movimentação de veículos ditos de AGVs, Automated Guided Vehicle. Toda esta interligação, esta partilha de informação e controlo do estado de cada um destes intervenientes encontra-se dependente de um sistema de supervisão inteligente que permite que pessoas, máquinas, equipamentos e logística, entre outros, comuniquem e cooperem diretamente uns com os outros, quer seja pelos processos típicos, sala de controlo com software SCAD (Supervisory Control and Data Acquisition) quer pelo envio dos dados para uma cloud, pública ou privada, suportada pela IIoT (Internet das Coisas Industrial), quarta revolução industrial ou seja, a Indústria 4.0. A robótica continuará a ter um papel de grande relevância nos sistemas produtivos que cada mais vez se define como um todo em que a supervisão e a comunicação entre pessoas, máquinas, equipamentos ou sistemas assumem o papel principal. Adriano A. Santos

robótica

Dossier sobre máquinas-ferramenta

DOSSIER

robótica

Artigo adaptado por Eng.º Nuno Soutinho Gestor de produto Processo e Instrumentação F.Fonseca

DOSSIER SOBRE MÁQUINAS-FERRAMENTA

Novo conceito de aquisição de dados e supervisão de processos baseado numa topologia IoT com publicação numa cloud

Figura 1. Sistema de supervisão.

Pretende-se, neste artigo, explicar o que é um sistema de aquisição e supervisão e quais os componentes do mesmo. Por outro lado, explicamos de que forma é que a evolução tecnológica permite implementar a IoT na Indústria e com melhora a produtividade e a eficiência, assim como a qualidade de vida dos cidadãos.

1. SISTEMA DE AQUISIÇÃO E SUPERVISÃO Hoje em dia qualquer infraestrutura classificada como sendo crítica já tem um sistema de aquisição e supervisão. Como exemplo podemos ter as áreas das telecomunicações, distribuição de energia, refinarias e a distribuição de combustíveis e gás natural, sistemas bancários e financeiros, transportes, sistemas de fornecimento de água, serviços de emergência, entre outros. E, adicionalmente, algumas indústrias como a alimentar, siderurgias, têxtil, papel, cimenteiras, plástico, vidro, entre outros. Existem diversos processos, principalmente na indústria, com necessidade de medir grandezas como a temperatura, pressão, humidade, pH, cloro, caudal, velocidade, aceleração, nível, posicionamento, vibração, ruído, entre outros, que necessitam de ser monitorizados e controlados remotamente, isto para se poderem garantir principalmente a segurança, a qualidade e a eficiência. Um sistema de aquisição e supervisão permite isso mesmo: monitorizar um determinado processo e garantir que são tomadas medidas corretivas a tempo de evitar acidentes, garantir a qualidade do produto final e atingir os níveis de produtividade exigidos pelas sociedades industriais modernas. O sistema de aquisição serve de interface entre as grandezas mencionadas acima e o mundo digital de computação e controlo. A maioria das grandezas são medidas

Fontes: Data Acquisition Systems (DAS) in General – Gerd Wostenkuhler, Germany International Journal of Environmental Monitoring and Analysis, October 30, 2013 SCADA: issues, vulnerabilities, and future directions – Tim Yardley – University of Ilinois

através de transdutores e sensores, que as convertem em sinais analógicos universais, nomeadamente 0~5 V, 0~10 V, 0~20 mA e 4~20 mA. Estes sinais são depois transmitidos aos autómatos programáveis que vão garantir o controlo do processo, ou a simples módulos de aquisição apenas para supervisão ou registo. Quando existe um sistema com controlo, consequentemente existem atuadores no processo que podem ser relés, válvulas ou disjuntores, que atuam sobre os equipamentos de campo como motores, ventiladores, bombas, aquecedores, arrefecedores entre outros, garantindo que estes ligam ou desligam no momento certo. Tipicamente, neste tipo de infraestruturas, existe uma sala de controlo com um software SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), que está a ser executado num computador ligado a vários monitores, onde todas as grandezas podem ser visualizadas em tempo real, de forma numérica e gráfica, sendo também localizadas de forma intuitiva devido ao sinótico do processo. O computador de painel que integra o monitor normalmente é designado de HMI (Human Machine Interface). O SCADA pode não estar localizado fisicamente na mesma infraestrutura ou localização geográfica, pois pode existir uma comunicação remota através da Internet entre o PC que corre o SCADA e o PLC ou módulos remotos, caso estes últimos estejam ligados via rede Ethernet LAN/WAN, router GSM 3G/4G, ou outro. Por outro lado, no software SCADA existe ainda a possibilidade de visualização de alarmes, ou seja, valores limite pré-definidos para os sinais que estão a

INFAIMON, S.L.

A visão artificial, solução essencial nas aplicações de controlo de qualidade industrial, está a ser utilizada cada vez mais como ajuda nos processos de produção e começa a ser utilizada com mais frequência conjuntamente com robots, conhecido como VGR – Vision Guided Robotics. Dentro desta tecnologia destacamos dois tipos de aplicações genéricas: Pick&Place e Bin Picking.

robótica

DOSSIER SOBRE MÁQUINAS-FERRAMENTA

Visão artificial: do controlo de qualidade à contribuição em processos produtivos

VISÃO E CONTROLO DE QUALIDADE Os sistemas de visão artificial para a indústria (Machine Vision) são utilizados, habitualmente, para o controlo de qualidade em aplicações industriais e devemos realçar uma série de ferramentas desenhadas para este fim. Entre estas destacamos: t Os processos de identificação relacionados com a leitura de caracteres e a descodificação de símbolos 1D e 2D em produtos. Estas ferramentas permitem solucionar problemas de rastreabilidade dos componentes produzidos, verificar lotes de produtos ou ler códigos impressos; t Outra tarefa da visão artificial é a verificação, tanto de componentes e montagem como de produtos empacotados. Para isso utilizamos ferramentas de posicionamento, medida, identificação e deteção de defeitos. Esta identificação normalmente está combinada com outros processos como a medida de dimensões ou a identificação, mencionada anteriormente, para realizar 100% da inspeção de produtos; t Os sistemas de visão podem ser utilizados também para trabalhos de medida, onde se definem diferentes variantes segundo a necessidade, destacando a verificação de presença, comprovação dimensional de alta precisão ou a determinação de tolerâncias geométricas; t Por último, a visão é especialmente útil na deteção de defeitos nos produtos. Estes defeitos podem ser devido à contaminação, riscos, fissuras, descoloração ou pequenas variações na aparência do produto que podem indicar ou-

tros tipos de problemas. Na maioria das ocasiões a determinação de defeitos baseia-se, portanto, em variações de padrões, cores e textura, ou em alterações em algum tipo de estrutura ou forma dos objetos analisados.

UTILIZAÇÃO DA VISÃO ARTIFICIAL NOS PROCESSOS DE PRODUÇÃO Ultimamente os sistemas de visão são utilizados com um instrumento relevante no processo produtivo e cada vez, com mais frequência, observamos uma estreita colaboração entre a visão e a robótica com o objetivo de obter uma maior automatização das cadeias de fabrico. As vantagens derivadas da sinergia destes sistemas conjuntos de visão artificial e robótica permitem flexibilizar o ambiente de trabalho robótico. O auge desta simbiose está refletido na grande quantidade de artigos que recentemente apareceram em revistas de automatização industrial, onde se descrevem diferentes aplicações onde a coordenação destas duas tecnologias permite resolver uma grande variedade de problemas industriais. A esta combinação de tecnologias damos o nome de VGR (Vision Guided Robotics). Esta tecnologia determina tanto a possibilidade de uma câmara de visão artificial poder guiar um robot estático até ao ponto em que este deva exercer um determinado trabalho, como o facto de um robot móvel poder ser dirigido por uma câmara para chegar ao destino desejado.

VGR E PICK&PLACE Guiar um robot estático até ao lugar onde deva exercer um trabalho está vinculado à maioria das aplicações industriais. A ideia básica reside em que até há pouco tempo atrás, os robots deviam alcançar uma posição previamente definida, onde o objeto a ser manipulado devia estar perfeitamente posicionado. A incorporação da visão facilita este processo, já que os produtos a serem manipulados não necessitam estar colocados numa posi-

Será a IIoT uma nova tendência? No setor da produção, não.

robótica

Rui Monteiro Diretor Unidade de Negócio Indústria Schneider Electric Portugal

DOSSIER SOBRE MÁQUINAS-FERRAMENTA

Considera-se um engenheiro da Internet of Things? Pois devia! Pense no verdadeiro significado da Internet of Things. De acordo com a Wikipedia, a Internet of Things é “a rede de objetos físicos ou ‘coisas’ incorporadas com eletrónica, software, sensores e conetividade que permitem a troca de dados entre objetos e o fabricante, o operador e/ou outros dispositivos conetados ...”.

Como veteranos da indústria de automação, esta definição soa-nos familiar. Temos vindo a conetar aparelhos inteligentes para controlar redes há décadas. Somos os verdadeiros pioneiros. Então, qual o sentido de toda esta discussão? Ao folhear e consultar revistas e websites orientados para a automação, a Internet of Things é o tema de que todos falam. No mundo industrial as pessoas chamam-lhe “Industrial Internet of Things”, “Indústria 4.0” ou uma variedade de outros nomes. Mas fundamentalmente, o que há de tão diferente entre esta nova palavra da moda e conetar um relé térmico de uma saída-motor à rede de comunicações de uma fábrica, tal como era feito há vinte anos atrás? Na realidade, é basicamente a mesma coisa. A Industrial Internet of Things (IIoT) diz respeito a aparelhos inteligentes como relés, sensores fotoelétricos, variadores de velocidade ou PLCs, que fornecem dados que permitem tornar os nossos processos mais eficientes. IIoT é o nome de uma tendência que está presente na produção e no processo de controlo há vários anos – lembra-se da expressão “shop floor to top floor”? De fac-

to, a produtividade da produção dos EUA aumentou 225% desde 1972, principalmente graças aos avanços na tecnologia de automação. Uma maior quantidade de dados provenientes de sensores inteligentes permite projetar máquinas mais rápidas com menos desperdício.

MONITORIZAÇÃO REMOTA E ACESSO AO EQUIPAMENTO Temos vindo a ligar-nos a PLCs de forma remota desde sempre. Antigamente, o acesso remoto significava a instalação de um modem ligado a uma linha telefónica exclusiva, tornando as máquinas com capacidade de acesso remoto limitadas às operações mais importantes. O que mudou no mundo da IIoT foi a proliferação da conetividade wireless, principalmente as redes móveis e wireless LAN. Segundo as estimativas, até ao final de 2016, 85% da população mundial encontrava-se abrangida por redes de dados móveis de alta velocidade. Esse aspeto tem tido vários efeitos que alteram a forma como devemos abordar o acesso remoto e a monitorização de equipamento. Primeiro, está a tornar-se

viável a recolha de uma quantidade muito maior de dados a partir de máquinas remotas. Desde 2008, o custo médio por MB de dados móveis desceu 98%, de 0,46€ para apenas 0,01€ por MB. Atualmente, todos os dados que utilizamos e que não consideramos importantes o suficiente para transmitir podem ser disponibilizados a partir dos nossos websites remotos. Em segundo lugar, à medida que a procura dos consumidores impulsiona o rápido desenvolvimento das interfaces de utilizador baseadas na Internet, estas tecnologias estão a fazer do acesso remoto a equipamento industrial, e especialmente ao processamento de dados, mais acessível para mais pessoas em toda a organização. Finalmente, os construtores de máquinas e engenheiros de controlo responsáveis por operações globais amplamente dispersas podem integrar conetividade fiável nos seus sistemas sem terem a necessidade de infraestruturas personalizadas e integração no local final. A tecnologia móvel que funciona em redes globais permite a estes engenheiros a criação dos seus sistemas em redor de uma ligação remota de padrão, e esperam racionalmente que a ligação funcione onde quer que a máquina fique alojada. Para um equipamento móvel, o acesso está disponível em qualquer lugar onde o equipamento esteja.

CONTROLO DE MÁQUINAS E PROCESSOS A tecnologia IIoT não é apenas sobre ligações móveis a máquinas remotas. Estamos a assistir a novas abordagens de rede às antigas exigências de conexão de sensores, interfaces de operador, controladores e sistemas ERP, que aproveitam a tecnologia de rede da Internet dos dias de hoje. Os principais fornecedores de automação têm vindo a oferecer conetividade Ethernet industrial para PLCs e dispositivos relacionados há mais de uma década. Protocolos de

robótica

Jaime Cabrera Martínez Responsável de Maquinaria Mercado Ibérico Weidmüller, S.A.

DOSSIER SOBRE MÁQUINAS-FERRAMENTA

Conetividade sem contacto entre o controlo e a ferramenta nos robots A robótica significou uma mudança radical na melhoria da produtividade e da qualidade na última revolução industrial. As fábricas de automóveis são um exemplo evidente da aplicação destes elementos, uma vez que graças a estes são automatizadas tarefas complexas que requerem uma elevada precisão e que limitam a capacidade de produção. Atualmente, numa fábrica de automóveis encontramos centenas de robots que se encarregam de tarefas complexas e que requerem muita precisão nas áreas de trabalho de chapa metálica (soldadura) e pintura, reduzindo o tempo necessário para estes processos e garantindo uma qualidade uniforme no acabamento dos veículos. A quarta revolução industrial (ou Indústria 4.0) está a transformar os nossos sistemas de fabrico para que sejam muito mais flexíveis, produtivos e eficientes. Os robots continuam a ter um papel fundamental uma vez que são cada vez mais utilizados em tarefas diferentes e interagem com os operadores durante os processos de produção.

LIGAÇÃO CONTROLOFERRAMENTA Neste artigo iremos centrar-nos nos desenvolvimentos que já estão a ser implementados e nos que serão desenvolvidos nas ligações para o controlo da ferramenta. Geralmente um robot utiliza uma ferramenta ou uma máquina para um determinado objetivo, como por exemplo uma pinça de soldadura, uma ferramenta de movimentação ou uma ferramenta para pintar. Esta ferramenta controla-se a partir de um quadro de controlo, através do qual deve transmitir os sinais, a potência e os dados entre ambos (Figura 1):

Figura 1. Ligação do sinal, potência e dados entre o quadro de controlo e a ferramenta.

Antigamente utilizava-se a ligação em paralelo (fio a fio) para transmitir os sinais e a alimentação. Mas hoje em dia os sistemas de bus de campo foram substituídos por este tipo de cablagem que oferece múltiplas vantagens. A ligação em paralelo implica-

va utilizar um elevado número de fios, criando uma ligação mais complexa e que aumentava à medida que aumentava o número de sinais. Além disso isto ainda complicava mais as tarefas de manutenção, uma vez que qualquer erro ou falha implicava uma dificuldade acrescida na hora da deteção e reparação. Cada ferramenta requeria sensores e atuadores específicos e isto tornava a cablagem de cada robot diferente. Graças à cablagem no bus de campo, a maioria destes problemas foram completamente resolvidos. Neste tipo de ligação, os sensores e os atuadores da ferramenta ligam-se a um dispositivo de bus de campo geralmente com um IP elevado (Figura 2). E desta forma, entre o controlador e a ferramenta apenas é necessário executar dados e potência. Isto simplifica muito a cablagem uma vez que com apenas dois cabos o problema da comunicação fica resolvido.

Figura 2. Dispositivo IP67 de bus de campo.

CABLAGEM DE BUS DE CAMPO. STANDARDIZAÇÃO Atualmente os protocolos mais utilizados são aqueles que se baseiam nas tecnologias Ethernet (Profinet, Ethernet/IP, entre outros). Os fabricantes de automóveis tal como os fabricantes de componentes para a automatização e as diferentes associações desenvolveram grupos de trabalho para a padronização deste tipo de soluções. Por exemplo, o consórcio alemão de fabricantes de automóveis (AIDA), em colaboração com a associação de Profibus, definiu que a Profinet é o sistema de bus de campo para as suas aplicações. Para além disso foi normalizado um sistema de ligação com base na tecnologia Push-Pull para a comunicação entre o controlo e a ferramenta para robots. Mediante estes conetores e graças à utilização de caixas de interligação localizadas nos diferentes eixos do robot, é possível estabelecer uma comunicação fiável e segura entre o controlo e a ferramenta (Figura 3). Os robots operam, muitas vezes, em ambientes de trabalho complicados, com ruídos, problemas de equipotencialidade e

Robótica na nuvem (Cloud robotics)

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case study

Robots inteligentes alavancam a Internet das Coisas, Serviços e Pessoas para a nuvem.

Poucos duvidam que, num futuro próximo, a robótica mudará fundamentalmente os sistemas de produção e vai aumentar o seu nível de automação. Para percorrer esta transformação, o esforço humano necessário a preparar tarefas automatizadas precisa ser muito reduzido. Por outras palavras, os robots terão que descobrir por si mesmos como resolver problemas e como se adaptarem a ambientes dinâmicos. Este passo em frente pode ser dado tirando partido da Internet das Coisas, Serviços e Pessoas (IoTSP). A IoTSP facilita a criação de uma nova tecnologia e novos modelos de negócios que tornam realidade a distribuição de dados em larga escala, a analítica de fluxos e a aprendizagem da máquina. A IoTSP permitirá que os robots sejam utilizados numa variedade muito maior de tarefas do que atualmente. Prevê-se que o uso da robótica no fabrico e automação vai aumentar significativamente, num futuro próximo, e este crescimento vai impulsionar uma grande expansão do mercado de robots industriais [1]. Estas expetativas são baseadas na possibilidade de utilizar robots industriais em outros cenários de automação além dos atuais. Hoje, os robots podem executar tarefas complexas com elevada precisão – por exemplo, soldadura, pintura, fabrico de automóveis e vários tipos de montagens. No entanto, existem muitos outros cenários de fabrico ou de montagem que beneficiariam da automação robótica mas que ainda são muito desafiantes para automatizar. Isto pode ser devido a, por exemplo, ciclos de produção curtos ou ambientes que não estão suficientemente controlados. Em muitos destes casos, os seres humanos desempenham atualmente um papel importante. Se se pretende alargar a utilização de robots aos cenários mais desafiantes, os robots têm de se tornar mais flexíveis, mais fáceis de programar e mais autónomos. Além disso, ao mesmo tempo que os robots necessitam de utilizar de forma mais

eficiente as informações fornecidas pelos humanos e pelo ambiente, também necessitam de canalizar informações para os humanos de uma forma mais inteligente. Podem fazer isso analisando a informação conhecida, extraindo conhecimento dela e tornando esse conhecimento facilmente acessível também a não-especialistas.

A IMPORTÂNCIA DA IOT E TECNOLOGIAS EM NUVEM Com a Internet das Coisas (IoT) comercial e as tecnologias em nuvem é possível, atualmente, transportar grandes quantidades de dados de sensores e outras informações de dispositivos para centros de dados. Nos centros de dados, a analítica de fluxos pode ser usada para processar as informações de dispositivos em tempo real para a sua filtragem, seleção e agregação. A informação processada podem ser inserida em diferentes serviços em nuvem, como ferramentas de Business Intelligence (BI), que transformam dados brutos em tabelas e gráficos – proporcionando uma visão instantânea das situações de produção. As informações também podem ser usadas por pacotes de aprendizagem máquina para fazer previsões para a otimização de processos ou manutenção

Figura 1. IoT industrial de ponta a nuvem.

preditiva, por exemplo. Muitos desses serviços altamente escaláveis e económicos que podem analisar grandes quantidades de dados em centros de dados já se encontram disponíveis. É, obviamente, imperativo que tal análise seja feita de forma segura, e com total integridade dos dados. Além disso, os níveis de fiabilidade e disponibilidade devem ser mantidos. Ao aumentar as capacidades dos robots utilizando IoT e tecnologias em nuvem, e localizando a maior parte do armazenamento, análise e computação em larga escala em centros de dados, os requisitos futuros para a inteligência dos robots podem, muito provavelmente, acontecer sem um aumento no custo ou no tamanho físico dos controladores.

EXEMPLO DE MOTIVAÇÃO As formas em que a IoTSP ajudam a melhorar o desempenho operacional em cenários de produção robotizada podem ser ilustradas considerando um exemplo: numa célula de montagem de pequenas peças, dois robots trabalham em colaboração. As pequenas peças entram por dois alimentadores separados e os robots recolhem as peças a partir do seu respetivo alimentador, montam-nas e colocam o conjunto numa correia transportadora. Um operador ou um gestor de produção pode utilizar um dispositivo móvel para monitorizar o estado de produção e ob-

Encoders rotativos de elevada qualidade evitam erros dimensionais

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case study

HEIDENHAIN analisa a qualidade de superfície de peças fresadas.

robótica

Figura 1. Peça complexa de um molde durante a fresagem.

Na indústria das máquinas-ferramentas e sobretudo no fabrico de moldes, o objetivo é, frequentemente, a obtenção de superfícies imaculadas. Se o mecanizado por fresagem fornecer já uma boa qualidade de superfície, evita custos posteriores devido, por exemplo, à necessidade de polimento manual. Um fator fundamental para um bom resultado da fresagem é a técnica de medição utilizada. Junto aos sistemas lineares e angulares de medida, também os encoders rotativos utilizados nos servomotores dos eixos de avanço de uma máquina-ferramenta influem significativamente sobre a qualidade das superfícies fresadas. As análises realizadas pela HEIDENHAIN mostram que, entre outras coisas, o erro de interpolação dos sistemas de medida utilizados para os eixos pode ser o responsável por desvios de forma não desejados, periódicos e recorrentes, sobre a superfície da peça. O olho humano reage de um modo muito sensível perante este tipo de desvios periódicos de forma, pudendo detetar claramente desvios

com uma longitude de onda de 0,5 mm até 5 mm. São visíveis como sombras ou flutuações do contraste e, precisamente no fabrico de moldes, são uma fonte de trabalhos de revisão que consomem tempo e dinheiro.

EFEITOS DOS DESVIOS PERIÓDICOS O fabrico de moldes necessita de peças com geometrias cada vez mais complexas, cujo fabrico requer todas as combinações de movimento dos eixos durante mecanizados de 5 eixos (Figura 1). Se se fabrica uma superfície de mecanizado inclinada ou curva mediante a interpolação de vários eixos NC, os erros de interpolação podem ser visíveis diretamente na peça. Isto é especialmente reconhecível se se mecaniza uma superfície inclinada com um ângulo pequeno. O erro de interpolação dentro de um período de sinal do sistema de medida na direção Z pode tornar-se visível mediante a projeção sobre a superfície inclinada da peça (Figura 2). Devido à superfície inclinada, na trajetória da ferramenta aparece uma extensão do período de sinal de fator n. Enquanto o eixo se desloca em Z só um período de sinal, no eixo X movem-se n períodos de sinal. Sobre a superfície inclinada da peça forma-se uma imagem ondulada com uma longitude de onda que corresponde ao fator n do período de sinal do sistema de medida do eixo Z.

Figura 2. Erro de interpolação e onda resultante numa superfície inclinada de uma peça.

“impulsionar a ‘Empresa Digital’ – a empresa do futuro”

robótica

por Helena Paulino

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entrevista

António Mira, Diretor das Divisões da Indústria da Siemens Portugal, fala sobre o Mindsphere, o novo sistema operativo de Internet of Things da Siemens, baseado na cloud. E conta à revista “robótica” como esta é uma ferramenta fundamental para as empresas industriais porque permite transformar grandes quantidades de dados em conhecimento e esse conhecimento em negócio.

Revista “robótica” (rr): Qual o objetivo primordial da Siemens ao criar os I-Experience 4.0 Centers? António Mira (AM): Os I-Experience 4.0 Centers são pólos tecnológicos de apoio ao desenvolvimento de projetos para a indústria e estão integrados na Academia Siemens 4.0, uma das medidas estratégicas resultantes da iniciativa Indústria 4.0 e que foram apresentadas pelo Governo. O objetivo primordial destes centros passa por ajudar na formação de todos aqueles que queiram participar na transformação da indústria e dotá-los de todas as ferramentas necessárias para ajudarem o país a dar este importante salto tecnológico. Estes centros vão integrar e ligar vários elementos do processo industrial, desde o desenho à produção, com o intuito de promover diversas iniciativas destinadas à modernização do sector. Os espaços, acessíveis a todos aqueles que pretenderem desenvolver projetos no âmbito da indústria 4.0, estarão equipados com kits de automação, softwares de modelação e impressoras 3D, permitindo assim simular e testar todo o processo produtivo. Os primeiros vão estar na sede da

Siemens, em Alfragide, no Instituto Politécnico de Leiria e na Universidade de Aveiro e, no futuro, esperamos poder vir a levar o conceito a outras zonas do País. É ainda importante referir que não estamos sozinhos neste projeto. Contamos com a participação de duas importantes empresas nacionais: a CADFlow e a BEEVERYCREATIVE.

rr: Como considera que a Indústria 4.0 irá revolucionar o processo de produção? E falamos em revolucionar porque a Indústria 4.0 é considerada como sendo a 4.ª revolução industrial. AM: Vai revolucionar em toda a ordem. A Indústria 4.0 representa a junção perfeita entre o mundo real e o virtual, ou seja, deixa de ser necessário uma indústria estar “fisicamente” instalada para perceber se conseguirá operar de uma forma eficiente e como serão os produtos que vai colocar no mercado. Com esta mudança de paradigma, todos os processos de produção podem ser simulados e verificados virtualmente e só quando a versão

final estiver pronta se dará início à produção física, transferindo todo o software, parâmetros e matrizes numéricas para as máquinas que controlam a produção. Mas, para que isto aconteça, torna-se necessário acelerar o investimento e a adoção de soluções tecnológicas que permitam que a produção industrial se torne mais rápida, flexível e eficiente. Neste sentido, a Siemens está empenhada em apoiar os seus clientes, através de equipamentos, soluções e serviços de última geração, para que estes também possam beneficiar do potencial que a Indústria 4.0 encerra. Em conjunto queremos impulsionar a “Empresa Digital” – a empresa do futuro. Neste âmbito foi com grande entusiasmo que lançámos recentemente o MindSphere, a nossa maior aposta tecnológica para a Indústria 4.0, em Portugal. Este sistema operativo de IoT baseado na Cloud vai, com certeza, contribuir para que muitas empresas nacionais possam tornar-se mais eficientes e, até, mais competitivas no panorama internacional.

“processos de produção a poderem ser alterados num curto espaço de tempo e com os tempos de paragem a serem muito mais reduzidos”

rr: De que forma pode o Mindsphere contribuir para o sucesso de um novo tipo de processo de produção? MA: Os sistemas de informação já estão no centro da produção industrial, mas com a Indústria 4.0 estarão cada vez mais ligados a um leque alargado de subsistemas, processos, equipamentos, redes de fornecedores e de clientes. O Mindsphere fornecerá conhecimento que permitirá controlar estes sistemas em tempo real, com maior flexibilidade, daí resultando uma produção cada vez mais eficiente, com os processos de produção a poderem ser alterados num curto espaço de tempo e com os tempos de

Robots colaborativos e a quarta revolução industrial dominaram EMAF 2016

por Susana Valente

robótica

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reportagem

A “quarta revolução industrial” e os desafios que esta coloca estiveram em destaque na 16.ª Feira Internacional de Máquinas, Equipamentos e Serviços para Indústria (EMAF 2016) que se realizou na EXPONOR, em Matosinhos, entre 23 e 26 de novembro de 2016.

A maior feira ibérica de máquinas, ferramentas e tecnologia industrial levou à EXPONOR as mais recentes inovações e os principais players do setor. Mais de 42 mil visitantes passaram pelo certame que contou com a participação de 430 empresas, das quais 47 eram estrangeiras, o que representa um crescimento de 35% face à edição transata. Considerada como a grande montra da indústria portuguesa, a EMAF 2016 “mostra, mais uma vez, que Portugal está

na linha da frente, com uma capacidade excelente de produção, está na inovação tecnológica e presente em vários mercados mundiais”, conforme destaca o Diretor do evento, António Proença.

A NOVA GERAÇÃO DE “ROBOTS COLABORATIVOS” Nesta edição da EMAF, que é um habitualmente um espaço privilegiado para ficar a par dos mais recentes equipamentos e soluções para a indústria, esteve em destaque a nova geração de “robots colaborativos” com inteligência artificial. Uma das soluções que mais sucesso fez, cativando nomeadamente o secretário de Estado da Indústria, João Vasconcelos, que passou pela EMAF 2016, foi o robot da ESI – Engenharia, Soluções e Inovação, empresa de Famalicão, que passou o evento a espremer laranjas para fazer sumo e a servi-lo aos visitantes. “No próximo ano, quero o vosso robot a servir sumo na WebSummit”, fez questão de

sublinhar João Vasconcelos perante a eficácia deste sistema robótico de origem alemã que foi programado pela ESI. Para lá das laranjas e do sumo, esta solução acarreta “muitas vantagens técnicas” para a indústria porque pode “trabalhar 24 horas por dia” sem falhas, ultrapassando a eficácia e produtividade humanas, conforme constata o Diretor Comercial e sócio da ESI, Gil Sousa. “A grande vantagem é a precisão e a repetibilidade. São robots que conseguem precisões de centésimas de milímetro e repetir milhões de vezes essa posição”, acrescenta o responsável da ESI.

IMPRESSORA REVOLUCIONÁRIA VENCE PRÉMIO INOVAÇÃO NACIONAL Momento alto da EMAF 2016 foi a entrega dos oitavos Prémios Inovação, uma parceria da organização da feira com a revista “robótica”, que visam destacar projetos e empresas que contribuem com tecnologias e soluções inteligentes para a indústria. O grande vencedor do Prémio Leonardo da Vinci para a Inovação Nacional foi a revolucionária impressora 3D da ADIRA que é considerada como a maior máquina de impressão do mundo para peças metálicas de qualquer dimensão. “Uma impressora 3D que orgulha a empresa e o país”, refere o Diretor Técnico da ADIRA, Tiago Faro. No âmbito da Inovação Nacional foram ainda entregues menções honrosas ao scanner 3D da Tecnirolo e ao robot com uma velocidade de transmissão mais rápida da SEW-EURODRIVE Portugal.

ROBOT YUMI GANHA PRÉMIO INOVAÇÃO INTERNACIONAL O Prémio Nicola Tesla para a Inovação Internacional foi atribuído ao robot colaborativo YuMi da empresa ABB. Trata-se de

Produção inteligente em debate no PLC 2016

robótica

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por Helena Paulino

reportagem

“Smart Engineering and Production” foram os temas de 2016 do PLC, um evento organizado pela Rittal, Phoenix Contact e M&M Engenharia Industrial, e que comemorou em outubro passado 10 anos de existência. Decorreu no dia 20, em Coimbra, e contou com a participação de mais de uma centena de profissionais revelando-se, mais uma vez, num enorme sucesso.

INVESTIR PARA RENOVAR E APOSTAR NA INOVAÇÃO Depois das boas-vindas começou o evento propriamente dito com a apresentação da Rittal, por Jorge Faria da Mota, Diretor Geral da Rittal Portugal, que abordou todo o processo desde a engenharia até à produção, segundo as tendências da Indústria 4.0, e ressalvando que “a Internet está a revolucionar o mundo dos negócios e agora também da indústria.” Começou por informar que vai ocorrer um investimento de 500 milhões de euros por parte da Rittal durante os próximos 3 anos de forma a renovar cerca de 80% dos seus produtos, adequando-os às necessidades dos novos mercados. E começarão ainda a ser construídas duas novas fábricas “Full Automated” na Alemanha, uma de caixas AE e outra de armários INOX. Jorge Faria da Mota falou sobre a nova unidade de negócios “Rittal Automation Systems” que permite à Rittal otimizar todo o processo de fabrico de quadros elétricos, desde o fornecimento de ferramentas manuais até às máquinas totalmente automáticas. O mais impor-

tante é encontrar a solução mais adequada às necessidades do consumidor e do mercado, seguindo os standards “Industry 4.0”, pois é isso que vai permitir-lhes uma completa digitalização e mapeamento das soluções por si integradas e daí retirar todas as vantagens em termos de flexibilidade e controlo de custos de produção. Rittal Automation Systems é pois a grande aposta da Rittal para o desenvolvimento e modernização do fabrico de quadros elétricos e de automação, e por isso mesmo a relevância com que foi anunciada aos participantes neste PLC, sobretudo, e no que diz respeito ao território nacional, o destaque foi para o desenvolvimento de um centro de competências – Rittal Competence Center.

IMPORTÂNCIA DA CLOUD NA ATUAL PRODUÇÃO Depois de uma pequena pausa seguiuse a apresentação da Phoenix Contact. Michel Batista, Diretor Geral da Phoenix Contact Portugal, salientou quatro temas cruciais para a “Smart Engineering and Production”: a produção de amanhã

ligada em rede e inteligente, customização em massa, a tecnologia cloud, e cibersegurança. Desde o século XVIII que surgiram os primeiros meios de produção industrial como soluções mecânicas; mais tarde, no início do século XX surgiu a linha de montagem série e nos anos 70 surgiu a automatização através de autómatos programáveis. Atualmente assistimos a mais uma viragem na conceção da produção através dos sistemas inteligentes interligados. Mas que desafios tem esta nova realidade de produção? Há a necessidade da customização em massa (utilizar os benefícios da produção em massa para produzir produtos personalizados), modularização (ligar e produzir soluções com máquinas modulares capazes de produzir em série ou apenas uma unidade), colaboração (ter a definição do

9.ª edição: Rittal “on tour” em Portugal

robótica

por Marta Caeiro

110

reportagem

A Rittal fez-se à estrada por mais um ano consecutivo, para a apresentação das melhores novidades de 2017. O camião percorreu Portugal de norte a sul, indo ao encontro de centenas de profissionais que visitaram a exposição.

A 9.ª edição do “Rittal on Tour”terminou no passado dia 3 de março, após oito longos dias de viagens e paragens bemsucedidas, com a visita de mais de três centenas de clientes antigos e futuros da Rittal. No interior do camião, que foi viajando de lés a lés, houve lugar de destaque para as mais recentes aquisições da marca. As novidades apresentadas incluíram soluções de armários e acessórios para automação e quadros elétricos, novas luminárias LED e a nova gama de ferramentas Rittal Automation Systems. Desta gama inovadora fizeram também parte soluções para a distribuição de energia Ri4power, sistemas de barramento RiLine Compact, sistemas de climatização para armários de automação industrial e para datacenters – ventilação, ar-condicionado e chillers e ainda infraestruturas para datacenters. Desde a fundação em 1961, a Rittal provou ser continuamente uma referência mundial de sistemas para armários de distribuição, distribuição de energia,

climatização, infraestruturas de TI, assim como software e assistência técnica. A empresa reúne produtos inovadores, soluções de engenharia orientadas para o futuro e assistência técnica mundial para múltiplas exigências. E isto nos mais diversos ramos - desde a construção de

Desde a fundação em 1961, a Rittal provou ser continuamente uma referência mundial de sistemas para armários de distribuição, distribuição de energia, climatização, infraestruturas de TI, assim como software e assistência técnica. A empresa reúne produtos inovadores, soluções de engenharia orientadas para o futuro e assistência técnica mundial para múltiplas exigências. E isto nos mais diversos ramos - desde a construção de maquinaria e instalações, passando pela indústria automobilística até à tecnologia de informação.

maquinaria e instalações, passando pela indústria automobilística até à tecnologia de informação. São cerca de 12 000 colaboradores que se empenham diariamente em fazer cumprir o lema da empresa: “Faster, Better, Everywhere”, uma marca que se afirma mais rápida, melhor e com uma presença universal. A longa viagem “Rittal on Tour” teve início a 20 de fevereiro, em Braga e Alfena, seguindo no dia seguinte pelo norte até à Maia, Vila do Conde e Guifões. O terceiro dia terminou já no centro do país, na cidade de Aveiro. Nos dias 23 e 24 o camião viajou de Cacia a Leiria. Já em março, entre os dias 1 e 3 a viagem fez-se a partir de Setúbal, seguindo para Corroios, Ramada, Forte da Casa, tendo terminado no Tagus Park, em Oeiras. Os profissionais de todo o país, que marcaram presença nestas paragens, tiveram assim a oportunidade de conhecer, in loco, os produtos da Rittal, sempre acompanhados por especialistas disponíveis para o esclarecimento de qualquer dúvida. As soluções foram apresentadas aos visitantes pela equipa da Rittal de forma individual ou coletiva, explicando pormenorizadamente todas as vantagens, funcionalidades e caraterísticas de cada produto.

DESENHO DE CONSTRUÇÃO METALOMECÂNICA

ISBN: 9789727228416

O setor metalomecânico é um dos setores de maior importância na nossa indústria, sobretudo no que concerne ao mercado exportador. Todos os profissionais que desempenhem atividades inerentes à conceção, ao planeamento, à preparação, à produção ou à manutenção de produtos e inseridas nos respetivos processos produtivos das empresas devem possuir sólidos conhecimentos de desenho industrial, já que o desenho é o veículo de comunicação em praticamente todos os setores industriais. Nesta obra estão expostos os principais conceitos na leitura e interpretação de desenho, com exercícios propostos que abordam os diversos temas. E destina-se a profissionais da formação profissional e ensino superior.

24,95 €

Autor: Pedro Martins

Editora: FCA

Índice: Generalidades. Projeções. Perspetivas. Cotagem. Convenções de utilização geral. Cortes e secções.

Número de Páginas: 312

Roscas e sua representação. Escalas. Tolerâncias e ajustamentos. Acabamentos de superfície - Rugosidade;

Edição: 2016

Tolerâncias de forma e de posição. Cotagem funcional e cotagem de fabrico. Desenhos de conjunto. Desenho

(Obra em Português)

CAD 2D e 3D.

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BIBLIOGRAFIA

CRIPTOGRAFIA E SEGURANÇA Este livro aborda o estudo de sistemas criptográficos, com a apresentação dos conceitos fundamentais e numerosos exemplos. O livro recolhe a experiência dos autores, lecionando há mais de 10 anos no ensino superior na matemática e em particular na área de criptologia. Procura-se com este livro explicar a teoria e os métodos aplicados na criptografia moderna. Índice: Introdução. Agradecimentos. Preliminares. Complexidade. Criptografia Simétrica. Criptografia de chave

14,90 €

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pública. Primalidade. Fatorização. Logaritmo Discreto. Assinaturas digitais. Funções de Síntese. Soluções e Autor: Paulo J. Almeida, Diego Napp

programas de MAPLE.

robótica

ISBN: 9789897232107 Editora: Publindústria Número de Páginas: 133 Edição: 2017 (Obra em Português) Venda online em www.engebook.pt e www.engebook.com.br

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO: DIMENSIONAMENTO E PROTEÇÃO DE CANALIZAÇÕES ELÉTRICAS

António Beleza Carvalho

Esta obra pretende ser, acima de tudo, uma ferramenta didática de apoio aos alunos de cursos de engenharia eletrotécnica, bem como a técnicos responsáveis pelo projeto, execução e exploração de instalações elétricas. Pretende ser ainda uma ferramenta prática de estudo e de trabalho, capaz de transmitir conhecimentos técnicos, normativos e regulamentares sobre o dimensionamento e proteção de canalizações elétricas aos diversos agentes eletrotécnicos, tornando-os capazes de, para cada instalação nas quais sejam intervenientes, selecionar o tipo de canalização e o modo de instalação mais adequados, para maximizar a segurança, a fiabilidade e a funcionalidade, e os custos de execução e exploração das instalações.

ISBN: 9789897232046

Índice: Aspetos gerais. Potências em instalações elétricas. Canalizações elétricas. Aparelhagem de proteção.

Editora: Publindústria

Proteção contra sobreintensidades. Queda de tensão. Aspetos económicos no dimensionamento de instalações

15,90 €

Autor: António Augusto Araújo Gomes, Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da Silva, José

Número de Páginas: 114 Edição: 2017 (Obra em Português) Venda online em www.engebook.pt e www.engebook.com.br

elétricas.

TRABALHOS EM TENSÃO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Editora: Publindústria

O livro foi inspirado no facto de existirem imensos profissionais no âmbito das suas intervenções em instalações elétricas, desconhecerem a legislação e as boas práticas de um trabalho seguro. Esta obra não tem como objetivo substituir qualquer formação presencial, que será sempre recomendável, mas significa desde já um primeiro estado de alerta para os riscos inerentes sempre que se intervém em circuitos ativos, procurando desenvolver uma consciência critica no âmbito da segurança. Serão aqui apontadas linhas orientadoras na utilização correta de equipamentos de segurança e respetivos cuidados de verificação e inspeção, bem como a periodicidade dos testes que garantem a sua eficácia, para além da postura correta e segura sempre que operamos em circuitos energizados.

Número de Páginas: 66

Índice: Prefácio. Nota de Abertura. Introdução. Um Pouco de História. Conceitos Fundamentais. Efeitos

Edição: 2017

Fisiológicos da Corrente Elétrica Sobre o Corpo Humano. Resistência do Corpo Humano. O Tempo de Contacto.

(Obra em Português)

Variação da Impedância do Corpo Humano com a Frequência. Tensão de Contacto. Tensão de Passo. Causas de

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Acidentes Elétricos. Medidas de Proteção para Garantir a Segurança. Competência das Pessoas. Execução de

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Trabalhos Fora de Tensão. Trabalhos em Tensão. Proteção para Garantir a Segurança. Acessórios. Aparelhagem

11,00 €

Autor: Fernando Jorge Pita ISBN: 9789897232060

de Medida. Condições de Transporte do Equipamento. Condições Atmosféricas. Trabalhando na Proximidade de Partes Ativas da Instalação Elétrica em Tensão. Distâncias de Segurança. Desligação e Ligação em Tensão.

Número de Páginas: 184

Índice: Manobra e Comando em Baixa Tensão: Conceitos básicos, Normas técnicas, Visão geral das aplicações

Edição: 2014

de manobra e comando. Dispositivos de Comando: Dispositivos de comando e sinalização, Representação

23,83 €

Autor: Eduardo Cesar Alves Cruz, Guilherme Eugênio Filippo Fernandes Filho, Rubens Alves Dias ISBN: 9788536511290

(Obra em Português)

gráfica de circuitos com dispositivos de comando, Funções lógicas com dispositivos de comando, Dispositivos

Venda online em www.engebook.pt

auxiliares automáticos de comando, Circuitos elementares – exemplos, Parâmetros técnicos de dispositivos de

e www.engebook.com.br

comando. Relés Eletromecânicos e Contatores: Reles eletromecânicos, Contatores. Dispositivos de Proteção: Fusíveis, Reles de sobrecarga, Disjuntores, Sonda térmica, Rele falta de fase, Outros dispositivos de proteção. Manobra de Motores: Motores elétricos, Motor de indução trifásico, Motor de induçõo monofásico, Métodos de partida, Motores de dupla velocidade, Manobra de motores, Especificação dos dispositivos de manobra. Comando de Motores: Chaves para partida direta e reversão de rotação, Chaves de partida estrela – triângulo, Chave compensadora, Comutação de polos - ligação Dahlander, Chave serie – paralela, Soft-starter, Inversores de frequência. Aplicações Básicas: Sistemas de bombeamento, Sistemas de ventilação, Instalações de ar comprimido, Refrigeração, Talha elétrica, ponte e pórtico rolantes, Sistemas de aquecimento por resistências, Manobra de banco de capacitores, Transferência automática de alimentação de cargas. Painéis Elétricos: Normas e definições básicas, Classificação dos conjuntos, Aspectos gerais dos conjuntos, Caracterização dos conjuntos, Algumas considerações sobre os conjuntos. Agora e com você!

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Editora: Érica

A presente obra explica a elaboração de sistemas de comando elétricos a partir dos componentes discretos, descrevendo caraterísticas tecnológicas e circuitos elétricos típicos. Discorre sobre os conceitos básicos de manobra e comando em Baixa Tensão. Apresenta as simbologias e aplicações nas representações esquemáticas. Trata dos dispositivos eletromecânicos de manobra e de proteção, que articulam os conteúdos visando à caraterização técnica e ao dimensionamento. Esclarece os conceitos dos motores elétricos, presentes numa parcela significativa dos processos produtivos. Expõe as principais tecnologias de comando de motores. Explana as funções dos painéis elétricos e os seus aspetos normativos. Pode ser usado nos cursos técnicos em Automação Industrial, Eletroeletrónica, Eletromecânica, Eletrónica, Eletrotécnica, Mecatrónica, Refrigeração e Climatização, Sistemas de Energia Renovável, entre outros.

robótica

COMANDOS ELÉTRICOS  COMPONENTES DISCRETOS, ELEMENTOS DE MANOBRA E APLICAÇÕES

BIBLIOGRAFIA

Manutenção de Quadros Elétricos em Tensão. Primeiros Socorros. Conclusão.

feiras DESIGNAÇÃO

TEMÁTICA

LOCAL

DATA

CONTACTO

TEKTÓNICA

Feira Internacional de Construção

Lisboa

03 a 06

Feira Internacional de Lisboa

e Obras Públicas

Portugal

maio

jorge.oliveira@ccl.fil.pt

2017

www.tektonica.fil.pt

SEGUREX

EXPOMAFE

Salão Internacional de Proteção,

Lisboa

03 a 06

Feira Internacional de Lisboa

Segurança e Defesa

Portugal

maio

segurex@aip.pt

2017

www.segurex.fil.pt

Feira Internacional

São Paulo

09 a 13

Informa Exhibitions

de Máquinas-Ferramenta

Brasil

maio

liliane.bortoluci@informa.com

2017

www.plasticobrasil.com.br

e Automação Industrial

FEIMAFE

Feira Internacional

São Paulo

20 a 24

Reed Exhibitions Alcantara Machado

de Máquinas-Ferramentas e Sistemas

Brasil

junho

info@reedalcantara.com.br

2017

www.reedalcantara.com.br

MOLDPLAS

Salão de Máquinas, Equipamentos,

Batalha Portugal 08 a 11

Exposalão - Centro de Exposições, S.A

Matérias-Primas e Tecnologia

novembro

carlapereira@exposalao.pt

para Moldes e Plásticos

2017

www.exposalao.pt

CONGRESSO NACIONAL

Congresso na Área da Manutenção

Maia

23 e 24

APMI

DE MANUTENÇÃO

Industrial

Portugal

novembro

apmigeral@mail.telepac.pt

2017

www.14cnm.pt

robótica

136

CALENDÁRIO DE EVENTOS

Integrados de Manufatura

seminários e formações DESIGNAÇÃO

TEMÁTICA

LOCAL

DATA

CONTACTO

ISC BRASIL

Feira e Conferência Internacional

São Paulo

18 a 20

Reed Exhibitions Alcantara Machado

de Segurança

Brasil

abril

info@reedalcantara.com.br

2017

www.reedalcantara.com.br

COTEQ

Conferência sobre Tecnologia

Rio de Janeiro

15 a 18

Abendi - Associação Brasileira de Ensaios

de Equipamentos

Brasil

maio

Não Destrutivos e Inspeção

2017

coteq@abendi.org.br www.abendi.org.br

CURSO DE MICROMASTER 4

Formação na Área da Programação

– PROGRAMAÇÃO

Palmela

17 a 19

ATEC – Academia de Formação

Portugal

maio

infopalmela@atec.pt

2017

www.atec.pt

Palmela

03 e 04

ATEC – Academia de Formação

Portugal

julho

infopalmela@atec.pt

2017

www.atec.pt

Porto

06 e 07

ATEC – Academia de Formação

Portugal

julho

infoporto@atec.pt

2017

www.atec.pt

E MANUTENÇÃO

CURSO DE ELETRÓNICA

Formação na Área da Eletrónica

AUTOMÓVEL

CURSO DE SISTEMAS

Formação na Área das Comunicações

MULTIPLEXADOS (CAN BUS)

CURSO DE COMUNICAÇÕES

Formação na Área das Comunicações

Palmela

19 e 20

ATEC – Academia de Formação

INDUSTRIAIS I/O LINK

Industriais

Portugal

outubro

infopalmela@atec.pt

2017

www.atec.pt

Revista “ELEVARE” O website da revista “ELEVARE” foi renovado e apresenta-se mais moderno e atrativo. Podemos encontrar a apresentação desta revista portuguesa digital direcionada para o setor dos elevadores e dos equipamentos de movimentação de cargas, e ainda podemos fazer download, folhear, consultar o índice e os vários artigos que já foram publicadas nas 8 edições e 2 separatas da “ELEVARE”. Neste website encontramos as notícias mais atuais deste setor tal como os melhores e os maiores eventos, e pode e deve inscrever-se na a newsletter da “ELEVARE” para receber todas as semanas as novidades. www.elevare.pt

De 24 a 28 de abril irá decorrer mais uma edição da Hannover Messe, em Hannover na Alemanha. Este ano, a Hannover Messe terá 7 feiras especializadas internacionais onde irá reunir as principais tecnologias direcionadas para a indústria: Industrial Automation (automação da produção, de processos e edifícios), MDA Motion Drive & Automation (técnicas de propulsão e automação fluida), Digital Factory (integração de processos e soluções informáticas), Energy (geração de energias renováveis e fósseis, transmissão, distribuição e gestão e mobilidade), ComVac (ar comprimido e tecnologias de vácuo), Industrial Supply (subcontratação industrial e construção leve) e Research & Technology (investigação, desenvolvimento e transferência de tecnologia). www.hannovermesse.de

robótica

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LINKS

Hannover Messe 2017

14.º Congresso Nacional de Manutenção A APMI – Associação Portuguesa de Manutenção Industrial irá organizar, de 23 a 24 de novembro, o 14.º Congresso Nacional de Manutenção e o 5.º Encontro de Manutenção dos Países de Língua Oficial Portuguesa, organizado em simultâneo com a AAMGA – Associação Angolana de Manutenção e Gestão de Activos. Os dois eventos irão realizar-se no Campus da Maiêutica (ISMAI/IPMAIA) no Castêlo da Maia. Pode encontrar mais informação sobre os eventos no website, tal como informação sobre inscrições, local e o jantar do Congresso, o programa e os temas abordados nesta 14.ª edição, e os contactos da comissão organizadora. www.14cnm.pt

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