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  1. Forum Permanente Conhecimento & Tecnologia da InformaçãoAUTOMAÇÃO E TRABALHOSociedade Automatizada João Mauricio Rosario rosario@fem.unicamp.br

  2. AUTOMAÇÃO E O IMPACTO PARA A SOCIEDADE • Necessária para o desenvolvimento científico e tecnológico • forma primordial de beneficiar o homem naquelas atividades consideradas não muito nobres e que traz sérios riscos à saúde dos trabalhadores, causando sérias lesões e danos físicos e psicológicos • As máquinas serão capazes de realizar tarefas consideradas insalubres, e a substituição por máquinas avançadas tais como robôs, proporcionam sistemas mais seguros e eficazes para a produção e para o homem. 

  3. Globalização. Queda de barreiras nacionais; movimentação de capital; produtos e serviços; recursos humanos; criatividade para gerar valor econômico. Era... Alto Era da Informação Era Industrial Globalização e Valor Econômico Agregado Era Agrária Tecnologia. Os avanços tecnológicos causam as mudanças de eras. Estão havendo avanços rápidos na tecnologia, nos transportes e nas comunicações. Baixo 1750 1950 2000 Baixa Alta Época / Tecnologia

  4. AUTOMAÇÃO E O IMPACTO PARA A SOCIEDADE • A automação é irreversível => conforto, tranqüilidade e segurança ao ser humano, eliminando do homem funções de risco • Mais eficiência e produtividade, exigindo formação de mão de obra qualificada que implica em alto custo no custeio com salários e encargos sociais • Necessidade que empresas reutilizem e adaptem esta mão de obra não qualificada direcionando a outras atividades e fornecendo treinamentos, buscando assim um equilíbrio entre homem e máquina, evitando o desemprego.

  5. AUTOMAÇÃO E O IMPACTO PARA A SOCIEDADE • Ela pode gerar sérios transtornos à sociedade, O processo produtivo elimina a mão-de-obra, diminuindo várias atividades antes exercidas pelo homem • As empresas devem buscar novas soluções para utilização de tecnologias para reduzir custos operacionais. • A Automação Inteligente é a busca do equilíbrio do setor produtivo, através de mecanismos eficientes dentro de uma empresa, sem causar um caos social.

  6. EXEMPLOS DE SOCIEDADE AUTOMATIZADAintegração de serviços • A utilização de Robôs no Brasil • Exemplos Aplicações Industriais (robótica) • Aplicações Não convencionais: utilização de robôs em ambientes adversos • Casa Inteligente – e-house • Hospital Inteligente – e-hospital • Cybercars – Transporte Inteligente • Tele-operação (Medicina)

  7. PROCESSADOR Bio. - Cérebro Téc. - CLP; computador SENSORES Téc. - Ópticos; sônicos; Indutivos... Bio. - Audição Visão Olfato Paladar Tato ATUADORES Téc. - Cilindros; motores Bio. - Membros superiores CONDUTORES DE ENERGIA Bio - Sistema sangüíneo; veias Téc. - Fios; tubos Bio. - Membros inferiores Automação - O sistema biológico x Mecatronica FONTE DE ENERGIA Bio. - Alimentação Téc. - Eletricidade; ar comprimido; hidráulica... SOFTWARE Bio. - Conhecimento; Téc - LDR; STL REDES DE COMUNICAÇÃO Bio. - Sistema nervoso; Téc. - Fieldbus; ethernet ESTRUTURA MECÂNICA Bio. - Esqueleto Téc. - Perfis; carenagem

  8. A utilização de Robôs no Brasil Robôs Industriais no Brasil (com 6 eixos) Notas: (a) cerca de 1000 robôs (20% do total) são relacionados a pequenas e médias indústrias; (b) setor automobilístico é o que mais utiliza robôs: FORD (Bahia): 240 robôs ABB; Volkswagen (S.Bernardo do Campo - SP): 400 robôs; Citroën (Resende - RJ): 300 robôs. (c) População mundial de robôs: 800.000 [IFR, 2000] - Japão: 60%, Brasil: 0,63%.

  9. Participação de Fabricantes de Robôs no Mercado Brasileiro Fabricante de Robô Robôs Instalados Participação ABB 1,700 34% FANUC 900 18% KUKA 800 16% Outros* 1,600 32% * Motoman, Kawasaki, COMAU [vendas, 2000]

  10. Estimativa de Capital Investido em Robótica • Preço médio de um robô: US$ 60,000.00 • Custos adicionais para condições operacionais: US$ 12,000.00 (20%) - preparação da fundação do robô; - instalação; - unidades de potência (hidráulica, pneumática, elétrica etc.); - garras e/ou ferramentas dedicadas; - custos para treinamento de mão-de-obra (operação, manutenção); - logística (integração com o sistema de produção); - procedimentos de segurança; - ajuste dos parâmetros operacionais; - testes. • Número de Robôs: 5.000 unidades; • Capital investido (período 1995 - 2001*) : U$ 360 milhões

  11. Principais Aplicações da Robótica Distribuição de Robôs por Setores Econômicos Percentual Utilização de Robôs Industriais no Chão-de-fábrica [PAEP,1999] Setor da Indústria de Manufatura 1994 1996 Artigos de Borracha e Plásticos 0,5 0,9 Produtos Metal (exceto Máquinas e Equipamentos) 0,2 0,4 Máquinas e Equipamentos 0,4 0,4 Máquinas p/ Escritório e Equipamentos Informática 3,9 3,8 Máquinas, Aparelhos e Material Elétrico 0,6 1,6 Materiais e Aparelhos Eletrônicos; Equip. de Comunicação 1,7 3,4 Equipamentos Médicos, Ótica e Relógios; Instrumentos de Precisão; Automação Industrial 0,4 0,8 Montagem de Veículos Automotores , Reboques e Carrocerias 1,2 2,8 Outros Equipamentos de Transporte 0,5 1,0

  12. Distribuição de Robôs por Aplicação Industrial . Robôs ABB instalados no Brasil Aplicação Industrial (1250 unidades) Percentual Soldagem por pontos 33 % Soldagem a arco 18 % Manipulação / “paletização” 25 % Pintura 10 % Outros (montagem, acabamento, corte jato d’água e oxigênio) 14 % Soldagem a Arco [ABB, 2000] Aplicação (225 unidades) Percentual Indústria Automobilística 58 % Fornecedores auto-peças 23 % Indústrias em geral 19 %

  13. Algumas Aplicações Industriais de Robôs Scania Latin America Ltda

  14. Marcopolo Ltda

  15. Soldagem robotizada de estrutura: UFMG - GRSS (Projeto MECAN)

  16. Alimentador automático para máquina CNC Laboratório CNC - SENAI São Caetano do Sul (SP)

  17. Programação off-line de Robôs – Industria Virtual

  18. Programação off-line de Robôs – Industria Virtual

  19. CÉLULA ROBOTIZADA PARA ESCOLHA DE CORES

  20. SIMTIA – Sistema Integrado para Mistura de TIntas Automatizada

  21. Plataforma PIPEFA - INDUSTRIA VIRTUAL Plataforma Industrial para Ensino, Pesquisa e Formação em Automação

  22. SistemasInteligentes Power and Control Interface

  23. Intervenção Submarina utilizando Robô – ROV (Veículo de Operação Remota)

  24. Intervenção Submarina utilizando Robô – ROV ROV DAVID + Manipulador Manutec r3 (9 GL)

  25. Sistema Template Manifold – Octos 1000 Mock-up constrúido na UNICAMP

  26. Aplicações não-convencionais de Robôs • Robótica Submarina; Braço Passivo para Posicionamento Dinâmico ROV (CENPES / COPPE-PEE-PEM)

  27. Projeto de ROV híbrido (Universidade Federal do Espirito Santo)

  28. Manutenção de aeronaves; VASP (Viação Aérea São Paulo) – Oficina de manutenção mecânica

  29. Mesas Posicionadoras e Ferramentas Dedicadas

  30. Robótica Móvel – UFES – Espírito Santo Robô com 4 patas Robô Móvel

  31. Robôs Móveis Funções: Inspeção, Teleoperação, Fusão Sensorial

  32. Robótica Móvel UNICAMP - LAR Sistema Robótico Móvel Cadeira de Rodas

  33. Robô móvel (inspeção de dutos); DAVID (UNESP- Baurú / EPUSP)

  34. ROBÔ AGRICOLA

  35. Protótipos Didáticos (Educação)

  36. Automação de Presepio (entretenimento e lazer)

  37. Casa Inteligente

  38. HOTEL INTELIGENTE Ao abrir a porta de seu quarto o hóspede utiliza um cartão magnético identificado a partir de um software de controle de acessos. Um Sistema de Supervisão e Controle colocado na portaria do hotel, terá conhecimento da existência do hospede, controlando sensores e atuadores existentes no quarto, tais como, presença, sistema de aquecimento, ou refrigeração, iluminação, TV, som, consumo de energia. Alguns instantes após o hóspede sair de seu quarto, todo o sistema será controlado diretamente pela portaria do hotel.

  39. HOTEL INTELIGENTE Sistema de Supervisão e Controle

  40. PRINCIPAIS VANTAGENS 1. Economia de Energia: somente os quartos ocupados terão os equipamentos elétricos ligados. 2. Na existência de hóspedes, um Sistema de Supervisão poderá controlar automaticamente o sistema de refrigeração do quarto, mantendo a temperatura sempre constante, desligando o sistema de aquecimento num dia quente, e o de refrigeração num dia frio. 3. O sistema de refrigeração/aquecimento poderá ser programado para nunca ser atingido o máximo de consumo. 4 - Em caso de emergência (fogo ou inundação) todo o aquecimento poderá ser desligado remotamente. HOTEL INTELIGENTE

  41. PRINCIPAIS VANTAGENS 1. O controle de hóspedes poderá ser feito diretamente através do Sistema de Supervisão. 2. Gestão programada de serviços: Manutenção, limpeza, etc. As equipes de limpeza e manutenção do hotel poderão ter informações on-line do número de quartos livres. 3. Controle completo do número de hospedes, e quantidade de energia gasta por apartamento, podendo-se controlar metas de consumo e minimizar custos. HOTEL INTELIGENTE

  42. DOMÓTICA conjunto de subsistemas de automação que formam um único sistema integrado de serviços, abrangendo as áreas de: • Distribuição de Energia Elétrica e Controle de Demanda; • Iluminação e Simulação de Presença; • Controle de Funcionamento de Aparelhos Eletrodomésticos; • Controle de Portas, Janelas e Cortinas Automáticas;

  43. DOMÒTICA - Aplicações • Utilização de Sistemas Supervisórios para Controle Digital Direto (DDC); • Distribuição, Filtragem e Aquecimento de Água. • Controle Bioclimático através de Calefação, Ventilação e Condicionamento de Ar; • Controle de Acesso e Detecção de Intrusão; • Detecção e Combate a Incêndios; • Comunicações e Acesso Remoto..

  44. CASA INTELIGENTE Computadores cuidando do gramado, da segurança e da qualidade de vida do lar, comunicação remota instantânea com eletrodomésticos e saguões de prédio que sabem exatamente onde você está, iluminando entradas, portas de garagens que só abrem quando reconhecem o dono e elevadores que saúdam o transportado com sua música predileta. Para boa parte das pessoas, idéias como estas soam como mera extravagância futurísticas. A verdade, porém, é que todas elas são não apenas factíveis como já fazem parte da vida cotidiana de uma parcela da população que tende a aumentar nestes próximos anos. Os setores de automação residencial e predial são um dos novos atrativos do mercado de tecnologia digital e prometem gerar negócios de bilhões de dólares ao longo do planeta nos próximos anos.

  45. CASA INTELIGENTE  Ao considerarmos as visões que a ficção literária e cinematográfica das décadas de 1950 e 60 mostravam um futuro automatizado com robôs domésticos, de carros voadores e de computadores inteligentes, podemos nos decepcionar de não estarmos morando em estações espaciais e usando tele-transporte para evitar o congestionamento, mas, por outro lado, já é possível criar a cena desejada pelo morador de uma residência, através do controle de iluminação, música, home theater e outras variáveis, equipamentos estes já disponíveis no comércio, embora seus custos atuais, embora venham se reduzindo, sejam inacessíveis para boa parte da população. É possível construir coisas realmente fantásticas com a tecnologia hoje disponível.

  46. CASA INTELIGENTE  Em um País com milhões de pessoas morando em favelas, há sentido em desenvolver automação residencial? Não há dúvida de que a realidade do País é muito dura e que falar em automação, onde muitas regiões não possuem nem saneamento básico, não faz sentido. Mas é verdade também que o público-alvo do tipo de produto que esse mercado atinge, vem se tornando cada vez maior, com custos cada vez mais acessíveis.  Boa parte dos produtos ainda procura dar conforto e até status, mas muitas vezes trata-se de investimento no conforto e melhoria de vida, além de contemplara aspectos relativos à segurança residencial e predial, e no caso que já atinge grande parte da população, no projeto de controle de instalações prediais de grande porte, como hospitais públicos e postos de saúde, prefeituras, distritos residenciais, escolas, prédios públicos e condomínios residenciais.

  47. CASA INTELIGENTE Que tipo de demanda há para produtos de automação predial e residencial? A demanda para automação predial é cada vez maior e presente, uma vez que sistemas de circuito fechado de tevê, iluminação baseada em sensores de presença e portões automáticos são coisas já corriqueiras, entretanto estes dispositivos funcionam independentemente, sem serem integrados e controlados globalmente.  Com a integração, cada sistema tem informações do outro e, assim, um pode influenciar nas decisões dos outros. Para automação residencial, o mercado é diferente. Só agora é que se percebe que ter uma casa automatizada, ou casa inteligente, não é algo apenas para alguém muito rico ou para um futuro distante, acompanhando a evolução da micro-eletrônica.

  48. CASA INTELIGENTE Quais as mais típicas tarefas automatizadas em edifícios e em residências? Normalmente em edifícios automatiza-se o sistema de iluminação, que pode ser ligada e desligada pela percepção de presença ou pela iluminação externa (solar), o sistema de climatização, de elevadores, o circuito fechado de tevê, o controle de acesso e os sistemas de segurança patrimonial.  Controla-se ainda a demanda de energia elétrica, irrigação de jardins, áreas sociais, como piscinas, salões e quadras, monitoramento de gases como dióxido de carbono e GLP e detecção e controle de incêndio. Em residências pode-se fazer tudo o que se faz em um edifício, mas de forma personalizada. Além disso, pode-se automatizar a abertura/fechamento de janelas e cortinas, home theaters, comedouros de animais, banheira de hidromassagem, distribuição de áudio e vídeo conforme a conveniência e, para falar a verdade, o que mais a imaginação mandar.

  49. CASA INTELIGENTE O que vamos ver em nossas casas, em termos de automação, nos próximos anos? Tendo em vista o aumento da criminalidade e delinqüência nos últimos anos, as implementações de sistemas voltados para a segurança serão cada vez mais comuns. Eles se disseminarão antes. Esta onda começou há muito tempo com os interfones e portões eletrônicos e, mais recentemente, com os circuitos fechados de tevê e com as cercas elétricas. Agora ela virá com os sistemas integrados de segurança Em seguida chegará os sistemas de entretenimento, conectando televisão, aparelho de som, computador, central de áudio em MP3 e DVD e distribuindo seus sinais por todos os cantos da casa. E, por fim, virão os novos sistemas de conforto: iluminação inteligente, comunicação eficiente de qualquer cômodo da casa, controle remoto de todas as funcionalidades do lar, inclusive por telefone. Entre estes últimos estará aquilo que mais se aproxima do robô faxineiro, apresentado pela ficção, que é o sistema de aspiração central a vácuo. Isto tudo já existe e seguramente não custa nenhuma fortuna.