MAPA - ACIONAMENTOS ELÉTRICOS 51/2024

A partida estrela-triângulo é um método utilizado para iniciar a operação de motores elétricos trifásicos de indução. Essa técnica é comumente empregada em motores de grande porte, nos quais a corrente de partida pode ser significativamente alta, podendo causar problemas como quedas de tensão na rede elétrica e desgaste excessivo do motor. A partida estrela-triângulo envolve duas etapas distintas: a partida em estrela e a mudança para a configuração em triângulo. Aqui está uma breve descrição de cada etapa:

• Partida em estrela: na fase inicial, os enrolamentos do motor são conectados em estrela (também conhecido como ligação em triângulo ou Y). Isso é feito por meio de um dispositivo  de comutação especializado chamado contator estrela. Durante a partida em estrela, a tensão aplicada a cada bobina do motor é reduzida, resultando em uma corrente de partida mais baixa em comparação com a partida direta. A corrente reduzida minimiza o impacto na rede elétrica durante o momento da inicialização. 
  

• Mudança para triângulo: após um determinado período de tempo (geralmente alguns segundos), o sistema muda automaticamente para a configuração em triângulo. O contator estrela é desativado, e um novo dispositivo de comutação, chamado contator triângulo, entra em ação. Ao mudar para a configuração em triângulo, a tensão aplicada a cada fase do motor é aumentada para o valor nominal. Com a mudança para a configuração em triângulo, a corrente do motor aumenta para o nível normal de operação. A principal vantagem da partida estrela-triângulo é a redução da corrente de partida inicial, o que diminui o estresse tanto para o motor quanto para a rede elétrica. Isso é especialmente útil em situações em que a demanda de corrente no momento da partida pode ser um problema. Vale ressaltar que a partida estrela-triângulo é mais comum em motores de média e alta potência, e seu uso pode depender das condições específicas do sistema elétrico e das características do motor.

Dessa forma, monte uma partida estrela-triangulo equivalente ao diagrama a seguir e responda às seguintes questões:

 

1- Apresente uma foto do identificador do motor e assinale as seguintes informações:
 

a) Corrente nominal do motor em suas variações de tensão.
b) Relação IP/IN.
c) Tensões de operação do motor.
 

2- Faça uma medição com um multímetro das seguintes grandezas e apresente-as com fotos:

a) Corrente nominal do motor.
b) Tensão de operação da bancada.
c) Corrente de pico, no momento da transição estrela-triangulo.

 

3- Faça uma explicação com suas palavras sobre os funcionamentos e vantagens desta partida.

 

Figura 1 - Circuito de comando 

 

Fonte: ALGETEC. Soluções Tecnológicas em Educação. Bancada de instalações elétricas industriais e energia eólica. Salvador: Alfatec, [2021]. 185p

 

 

Figura 2 - Circuito de força

 

Fonte: ALGETEC. Soluções Tecnológicas em Educação. Bancada de instalações elétricas industriaise energia eólica. Salvador: Alfatec, [2021]. 185p.
Figura 2 - Circuito de força

 

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MAPA - INFORMÁTICA INDUSTRIAL 2024/51

"A linguagem SFC, conhecida também como Grafcet, é uma linguagem extremamente poderosa, fato que levou a grande maioria dos fabricantes a adotarem-na como opção para a programação de seus CLPs de médio porte" (Parr, 2003 apud Barros, 2021, p. 135).

Fonte: BARROS, T. T. T. Informática industrial. Maringá: UniCesumar, 2021.

A norma IEC 61131-3 (2003) descreve a linguagem SFC como indicada para dividir uma tarefa de controle em partes que podem ser executadas, sequencialmente, ou, paralelamente, enfatizando a importância da linguagem em auxiliar na estruturação de programas para CLPs.

Uma empresa do ramo metalúrgico pretende automatizar uma furadeira de bancada que, até então, opera com comando manual. A automação desse processo deve ser feita utilizando um CLP. A Figura 1 mostra a furadeira, que conta com dois motores, sendo um para acionar a coluna no sentido descendente e ascendente; e outro para acionar a ferramenta de corte da furadeira.

Figura 1- Furadeira automatizada
Fonte: GENTILIN, F. A. Automação industrial. Maringá: UniCesumar, 2020. p. 262.

Funcionamento do processo: Ao pressionar o botão LIGA, se a coluna estiver na posição inicial, verificada pelo sensor “H”, e tiver peça na posição de usinagem (verificado pelo sensor “SP”), o processo de usinagem deve entrar em operação, executando as ações:
- Avanço da coluna descendente.
Esse comportamento deve permanecer até a coluna atingir o sensor intermediário “b1”, em que devem ser executados os acionamentos:
- Avanço da coluna descendente.
- Motor da furadeira no sentido horário.
Ao final da usinagem da peça, verificada pelo sensor “b2”, a coluna deve retornar à posição inicial da seguinte forma:
- Motor da furadeira no sentido anti-horário.
- Contagem de tempo de 3 segundos.
- Avanço da coluna ascendente.

Essa dinâmica deve prevalecer até que a coluna atinja novamente a posição inicial (H). Nesse momento, a furadeira deve desligar e permanecer desligada até que o botão LIGA seja pressionado novamente.

Se pressionado o botão DESLIGA em qualquer etapa do processo, a coluna deve retornar à posição inicial (H) da seguinte forma:
- Motor da furadeira no sentido anti-horário.
- Contagem de tempo de 3 segundos.
- Avanço da coluna ascendente.

Caso pressionado o botão EMERGÊNCIA, o processo deve interromper seu funcionamento imediatamente. Se solto este botão, o sistema de controle deve reiniciar de onde parou.

QUESTÕES

1.a) De acordo com a descrição do processo, descreva quais serão as entradas e saídas do sistema proposto.

1.b) Apresente o diagrama com linguagem SFC para o funcionamento do processo de automação da furadeira.

1.c) Descreva o que ocorre em cada etapa do diagrama apresentado.

FASE 2 – Programação Semáforo: "A linguagem ladder é uma das linguagens de programação de CLPs mais utilizada, principalmente pelo fato de possuir grande semelhança com os diagramas elétricos industriais e por ser desenvolvida a partir de símbolos gráficos de fácil compreensão para os profissionais que dominavam o controle lógico a relé" (Petruzella, 2014, p. 76).

Fonte: PETRUZELLA, F. D. Controladores lógicos programáveis. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2014.

O termo ladder vem da mesma palavra em inglês, que significa escada, e o diagrama gráfico gerado, por sua vez, possui o formato de uma escada; na qual, as laterais correspondem aos barramentos de alimentação e nos degraus estão os elementos como contatos e bobinas. Ao fazer a programação em ladder, deve-se analisar algumas especificidades, considerando 5 fases para a correta programação utilizando esta linguagem:

1. Listar as entradas e saídas do sistema e introduzir os comentários associados. Por exemplo: sensores, botoeiras de acionamento etc.
2. Listar as funções de automatismo a efetuar: contagem, temporização, programação diária etc.
3. Realizar cada função, levando em conta os dados de entrada e saída junto aos parâmetros de regulação.
4. Comentar cada função, indicando o que é feito para facilitar o entendimento do processo e análise de erros.

Funcionamento: Um semáforo é acionado por uma chave seletora que deve estar ativa para o funcionamento do sistema. Quando acionado, a luz vermelha fica ativa por 10 segundos; em seguida, a luz verde por 5 segundos e, na sequência, a amarela por 2 segundos, retornando à luz vermelha, e repete-se o ciclo.

QUESTÕES

2.a) Utilize o software ZélioSoft para programar, em linguagem ladder, a operação do semáforo, conforme funcionamento descrito acima(anexar imagens do programa).
2.b) Apresente as entradas, saídas e funções de automatismo utilizadas no programa apresentado.
2.c) Qual o tipo de temporizador utilizado na programação? Descreva seu funcionamento.
2.d) Utilize a bancada de instalações elétricas industriais no Laboratório Prático Integrado (LPI) para verificar o funcionamento do sistema apresentado. A ligação elétrica do CLP deve ser feita conforme esquemático apresentado a seguir. Anexar fotos comprobratórias:

i. Bancada com as conexões feitas, conforme o esquemático.
ii. Visor do CLP no modo execução, após carregamento do programa.
iii. Cada uma das lâmpadas do semáforo acesas.

Obs.: nas fotos comprobatórias deverá conter o RA, data de realização em laboratório e assinatura do aluno (pode ser feito utilizando uma folha de papel). 

Figura 2- Diagrama para implementação na bancada
Fonte: Roteiro Experimental: Implementação de Rotinas de Processos Industriais - Unicesumar (p. 22).

 

 

 

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ATIVIDADE 1 DE MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES - 2024/51

Os microcontroladores processam os dados realizando cálculos matemáticos que dependem de tecnologia capaz de produzir resultados em frações de segundo, reunindo dados e instruções que podem ser utilizados para realizar tarefas de maneira automática. Assim como em um sistema de freios ABS, em que a resposta deve ser rápida o suficiente para desacelerar o veículo antes mesmo que ocorra o travamento das rodas, ou evitar danos ao conversor chaveado quando um curto-circuito é identificado em sua saída. O processamento realizado pelos microcontroladores realiza cálculos que podem ser comparados com valores de referência e permitem o controle de processos e o funcionamento dos equipamentos modernos que nos rodeiam nos dias de hoje.

Com base nos recursos de processamento dos microcontroladores, demonstre como funciona a ULA de um microcontrolador.

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DETERMINE A ENERGIA POTENCIAL...

Determine a energia potencial elétrica presente no ponto P, admita: Q= 10 ^-6, ED= 0,7 m e o meio é o vácuo. Durante um período de 10 minutos, uma corrente elétrica de 9ª atravessa um fio, quantos coulombs e quantos elétrons passam pela sessão reta do fio.

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AV2 - Instalações Elétricas [ATIVIDADE RESOLVIDA]

    
1) A NBR 5419 – Proteção contra descargas atmosféricas é composta por 04 partes, a saber: Parte 1 - Princípios básicos; Parte 2 – Gerenciamento de risco; Parte 3 – Danos físicos a estruturas e perigos à vida; e, Parte 4 – Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura.

Dentre os objetivos fixados por esta norma, estão:

I – Apresentar informações gerais sobre proteção contra descarga atmosférica.

II – Nortear o responsável por instalações elétricas a respeito de medidas de proteção, utilizando o SPDA como exemplo desta aplicação.

III – Disponibilizar requisitos e procedimentos básicos para análise e avaliação dos riscos em determinada estrutura elétrica.

IV – Apresentar informações gerais sobre projeção, instalação, manutenção e ensaio de sistemas de proteção elétricos.

Analise as afirmativas I a IV, e as relacione a verdadeiro (V) ou falso (F).

    a)

    V, V, V, V.      

    b)

    V, F, V, V.
    c)

    V, F, F, V.        
    d)

    V, V, V, F.        
    e)

    V, V, F, V.         

2)

Para elaboração de plantas, desenhos e esquemas elétricos utilizam-se, normalmente softwares para auxiliar no desenvolvimento do trabalho.       

Dentre os softwares listados, qual é o mais utilizado em projetos elétricos?       

    a)

    AutoCAD.

    b)

    Matlab.
    c)

    GAMS.
    d)

    Scilab.
    e)

    Proteus.

3)

Analise a Figura 1.

Figura 1: Representação de um projeto residencial

diagrama

Fonte: CREDER (2016, pg.55).

 

Considerando as informações contidas nesta figura, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I – A Figura 1 representa um dos elementos principais que compõe um projeto elétrico, o diagrama trifilar.

PORQUE

II – A Figura 1 é uma representação de suma importância, pois através dela é possível coletar informações sobre os pontos de utilização, a localização dos quadros de distribuição, a divisão das cargas em circuitos terminais, a fiação dos circuitos terminais, entre outros elementos.      

De acordo com o pré-texto, assinale a opção correta a respeito das asserções.        

    a)

    As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.                     
    b)

    As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.                                
    c)

    A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.                 
    d)

    A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.      

    e)

    As asserções I e II são proposições falsas.                       

4)

A respeito dos fatores que devem ser calculados em projetos elétricos industriais, analise os itens a seguir e os associe as suas características gerais.

I – Fator de carga;

II – Fator de demanda;

III – Fator de utilização.

(  ) Relaciona a demanda máxima do sistema a totalidade carga conectada no mesmo instante de tempo.

(   ) Relaciona a demanda média e a demanda máxima, requeridas em determinado instante de tempo.

(    ) Fornece a potência média dos aparelhos elétricos instalados.

Analise os itens I a III, e os relacione as colunas (respectivamente).      

    a)

    I, II, III.        
    b)

    II, I, III.        
     c)

    I, III, II.        
    d)

    II, III, I.        
    e)

    III, I, II.        

5)

Para realizarmos um projeto Elétrico Industrial, é necessário a aplicação de alguns fatores de projeto. São eles: Fator de demanda, fator de carga, fator de perda, fator de simultaneidade e fator de utilização.

 

A respeito dos fatores de projeto que devem ser utilizados em projetos elétricos industriais, analise os itens a seguir e os associe às suas características gerais.

 

I – Fator de utilização;

 

II – Fator de demanda;

 

III – Fator de simultaneidade.
    

A. Relaciona a demanda máxima do sistema à totalidade da carga conectada no mesmo instante de tempo;

 

B. Relaciona a demanda máxima do grupo de dispositivos elétricos pela soma das demandas individuais dos mesmos dispositivos em determinado instante de tempo;

 

C. A partir desse fator é possível obter a potência média dos dispositivos elétricos instalados.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente a associação:

    a)

    I-A, II-B, III-C.
    b)

    II-A, I-B, III-C.
    c)

    I-A, III-B, II-C.
    d)

    II-A, III-B, I-C.

    e)

    III-A, I-B, II-C.

 

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AV1 - Instalações Elétricas [ATIVIDADE RESOLVIDA]

[1] Os consumidores finais são agrupados conforme a classe em que se inserem, podendo ser de baixa tensão ou alta tensão. Dentro dessa classificação pode-se afirmar que:

I – Existem dois grupos de consumidores, o grupo A e o grupo B;

II – O grupo A é definido como a classe de alta tensão;

III – O grupo B é definido como a classe de baixa tensão;

IV – Os subgrupos que compõe o grupo B são: B1, B2, B3 e B4.

V – Os subgrupos que compõe o grupo A são: A1, A2, A3 e A4.

As afirmativas corretas são:

    a) Apenas as afirmativas I, II, III e IV.
    b)

    Apenas as afirmativas I, II, III e V.
    c)

    As afirmativas I, II, III, IV e V.
    d)

    Apenas as afirmativas I, III, IV e V.
    e)

    Apenas as afirmativas I, II, IV e V.

2)

A NBR 5410 estabelece os critérios de levantamento de demanda de iluminação para baixa tensão. Para locais de habitação algumas regras gerais devem ser levadas em consideração.

A respeito do dimensionamento de iluminação é correto afirmar que:

Alternativas:

    a)

    Deve ser previsto pelo menos 3 pontos de luz fixo no teto em cada cômodo ou dependência.
    b)

    Deve ser previsto para áreas maiores que , carga mínima de 100 VA para os primeiros , acrescidos de 60 VA para cada aumento de inteiros.
    c)

    Os valores de potência são calculados para efeito de dimensionamento dos circuitos e caracterizam, necessariamente, a potência nominal das lâmpadas a serem utilizadas no projeto.
    d)

    Para dimensionar uma sala de estar com área menor que , determinou-se 3 pontos de luz fixo no teto de 100 VA cada (valor mínimo estabelecido pela norma).
    e)

    Para dimensionar um quarto com área de , determinou-se apenas um ponto de tomada, com carga de 100 VA.

3)

Suponha que você está projetando uma residência e faltam apenas dois cômodos, o banheiro e a sala de estar. A sala de estar necessita de uma TUE para o ar condicionado (1500 W). O banheiro, por sua vez, precisa de apenas uma TUE para 1 chuveiro elétrico (4500 W) e uma tomada junto a bancada.

As dimensões do banheiro são de e da sala de estar de .

Determine o menor valor de potência instalada, de TUGs e TUEs para a sala de estar e para o banheiro, de modo que a NBR 5410 seja respeitada.

Alternativas:

    a)

    Na sala: 05 tomadas com potência instalada total de 1800 VA; e no banheiro: 02 tomadas com potência instalada total de 5100 VA.
    b)

    Na sala: 04 tomadas com potência instalada total de 2000 VA; e no banheiro: 02 tomadas com potência instalada total de 5100 VA.
    c)

    Na sala: 03 tomadas com potência instalada total de 2000 VA; e no banheiro: 02 tomadas com potência instalada total de 5100 VA.
    d)

    Na sala: 05 tomadas com potência instalada total de 1900 VA; e no banheiro: 02 tomadas com potência instalada total de 5100 VA.
    e)

    Na sala: 04 tomadas com potência instalada total de 1900 VA; e no banheiro: 02 tomadas com potência instalada total de 6000 VA.

4)

Os quadros de distribuição (QD) devem estar próximos aos centros de carga da instalação, a fim de permitir a utilização de condutores de menor comprimento, reduzindo as quedas de tensão, as suas seções e as seções dos eletrodutos. Ademais, a instalação desses QDs deve respeitar outros requisitos, como facilidade de acesso, funcionalidade e segurança.

A respeito da determinação desse centro de carga, pode-se afirmar que:

I – Devem-se levar em consideração três aspectos, sendo: quantidade de pontos de utilização, suas potências e localização.

III – Um método que permite a ponderação dos aspectos em análise para determinação do centro de carga é o baricentro.

III – Um dos métodos que determina o centro de carga onde deverá ser instalado o QD, leva em consideração o local geométrico considerando a planta ou parte dela como se fosse um gráfico cartesiano.

É correto o que se afirma em:        

Alternativas:

    a)

    I, II e III.        
    b)

    Apenas I.         
    c)

    Apenas II.        
    d)

    Apenas III.
    e)

    I e II apenas.        

[5] Para o estudo de projetos luminotécnicos é necessário primeiramente identificar e compreender as características das grandezas relacionadas a este tema.

Dentre as grandezas luminotécnicas, temos:

I – Fluxo luminoso;

II – Intensidade luminosa;

III – Luminância;

IV – Iluminância.

Relacione estes termos a suas caracteríticas.

(   ) É definida como uma medida de densidade de fluxo luminoso incidente sobre uma superfície.

(      ) Refere-se à potência de energia luminosa de uma fonte percebida pelo olho humano.

(      ) É definida como a intensidade luminosa produzida ou refletida através de uma superfície aparente.

(      ) É caracterizada como a potência de radiação visível, determinada em certa direção.

Analise os termos de I a IV, e os relacione as lacunas.

Alternativas:

    a)

    IV, I, III, II.        
    b)

    IV, II, III, I.        
    c)

    IV, III,I, II.         
    d)

    IV, III, II, I.        
    e)

    IV, I, II, III. 

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AV2 - Design Thinking e Inovação dos Modelos de Negócios - A [ATIVIDADE RESOLVIDA]

1) Um dos fatores determinantes no desenvolvimento das organizações é a aplicação de metodologias ágeis. A maior parte dos conceitos e princípios ágeis surgiu com foco em projetos de desenvolvimento de software e atualmente são utilizados em diversos tipos de projetos que possuem grandes incertezas, como campanhas publicitárias, novos produtos, planejamento de orçamento e muitas outras áreas, apresentando vários benefícios na gestão de projetos das empresas. Assinale a alternativa que apresenta corretamente os benefícios das metodologias ágeis na gestão de projetos.

a) Aumento da produtividade, melhorias na comunicação, mais qualidade, integração entre as pessoas e respostas rápidas para alterações.

b) Aumento da produtividade, extinção da comunicação, não há necessidade de integração entre pessoas e respostas lentas.

c) Melhorias na comunicação, baixa qualidade, integração entre pessoas e respostas rápidas.

d) Aumento da produtividade, inflexibilidade, mais qualidade e respostas rápidas sem alterações.

e) Melhorias na comunicação, respostas tardias, mais qualidade, integração entre as pessoas.

2) Inovação aberta é o uso de entradas e saídas ............................. de conhecimento para acelerar a inovação interna e expandir os mercados para uso externo da inovação, respectivamente”. Tais fluxos de conhecimento podem utilizar mecanismos ............................. e não-pecuniários, além de envolver: a) o fluxo de entrada de conhecimento na organização, b) a saída de conhecimento da organização (menos comum), ou, ainda c) estabelecer ambas as direções do fluxo de conhecimento (fontes externas mais atividades de .............................) (CHESBROUGH; BOGERS, 2018). Assinale a alternativa que traga os termos corretos para as lacunas acima:

a) intencionais / pecuniários / comercialização.

b) não-intencionais / pecuniários / comercialização.

c) intencionais / fiduciários / comercialização.

d) intencionais / pecuniários / marketing.

e) não-intencionais / fiduciários / retenção de clientes.

3) A geração de ideias é um processo criativo que utiliza os pensamentos divergentes e convergentes mutuamente, de maneira investigativa e exploratória, para descobrir soluções, pensar novos produtos e serviços, adotar postura proativa buscando respostas aos desafios que se apresentam. O texto em evidência, enfatiza a maneira investigativa e exploratória dos pensamentos divergentes e convergentes.  Assim, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.

( )   A investigação faz com que as empresas se engajem em pensamento divergente por meio de pesquisa, descoberta, experimentação, tomada de risco, flexibilidade e variação.

( )   A exploração faz com que as empresas se engajem em pensamento divergente por meio de pesquisa, descoberta, experimentação, execução e redução de variação.

(  )   A investigação enfatiza o pensamento convergente, incluindo seleção, refinamento, flexibilidade e variação.

(  )   A exploração enfatiza o pensamento convergente, incluindo seleção, refinamento, execução e redução de variação.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.

a) V – F – F – V.

b) V – V – F – F.

c) F – V – V – F.

d) F – F – V – V.

e) F – F – V – F.

4) OS PENSAMENTOS DIVERGENTE E CONVERGENTE NA CRIATIVIDADE

Se você tem um problema e está em busca de uma solução inovadora, os pensamentos divergente e convergente são conceitos chave e ferramentas necessárias. Se você tem um problema e está em busca de uma solução inovadora, mas não sabe como começar, os pensamentos divergente e convergente são conceitos chave que vão te ajudar a começar e ter sucesso nessa jornada. Essas abordagens cognitivas começaram a ser desenvolvidas em 1950 pelo psicólogo J.P. Guilford e são opostas, mas podem ser usadas como duas metades de uma ferramenta de resolução criativa de problemas. Por isso, processos mais atuais que buscam explicar o pensamento criativo, como o Design Thinking, os utilizam ativamente em seus macrociclos e atividades, com o intuito de alcançar soluções não óbvias em problemas complexos

Considerando o conceito de pensamento divergente, assinale a alternativa correta.

a) O pensamento divergente é uma forma de pensar que busca aumentar o número de possibilidades para resolver um problema fugindo do óbvio e sem julgamento.

b) O pensamento divergente é uma forma de pensar que busca gerar ideias parecidas com a concorrência.

c) O pensamento divergente é uma forma de pensar que busca afunilar as opções de ideias e eleger ideias como melhores que outras.

d) O pensamento divergente é uma forma de pensar que busca ser linear, analítico e sistemático, resumindo, lógico.

e) O pensamento divergente é uma forma de pensar que busca fazer a escolha certa da ideia, considerando os requisitos técnicos.

5) Nos últimos anos, presenciamos uma verdadeira revolução na maneira como os negócios são conduzidos. A exponencialidade tem se tornado uma palavra de ordem no mundo empresarial, representando o poder de crescimento rápido e exponencial por meio da tecnologia e da inovação. Nesse contexto, empresas de todos os setores estão se adaptando às mudanças constantes do mercado e aproveitando o potencial transformador que a exponencialidade oferece. A exponencialidade nos negócios está diretamente relacionada ao avanço tecnológico e à transformação digital. Hoje, as empresas não podem mais se dar ao luxo de ficarem estagnadas, pois a concorrência é cada vez mais acirrada e o consumidor demanda soluções ágeis e inovadoras.

Considerando as características de exponencialidade organizacional, assinale a alternativa correta.

a) Capacidade de escala rápida, recursos próprios e soluções tradicionais.

b) Crescimento em massa de colaboradores, rápido crescimento e adaptar-se rapidamente às mudanças do mercado.

c) Crescimento em massa de colaboradores, recursos próprios e soluções tradicionais.

d) Capacidade de crescer rapidamente, adaptar-se rapidamente às mudanças do mercado e aproveitar recursos externos de maneira mais eficiente.

e) Capacidade de escala rápida, recursos próprios e crescimento em massa de colaboradores.

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MAPA - AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL - 54/2023 [RESOLVIDO]

Os indicadores de qualidade de um processo industrial moderno dependem de acesso aos dados que correspondem a quantidades, tempos, custos, entre outros, justificando o uso de tecnologias que sejam capazes de integrar seus valores a sistemas computacionais para que sejam acessados e utilizados adequadamente.

O conceito de automação industrial aplica-se no segmento de acesso, controle e gestão dos dados do processo industrial, onde podemos verificar alguns exemplos: quantidade de peças produzidas, tempo de máquina ligada ou desligada, tempo para realizar determinada tarefa, o que permite a visibilidade, transparência e, consequentemente a integração dos dados da planta.

Quando pensamos sob a ótica do desempenho de um processo produtivo, é fundamental contar com indicadores de qualidade fiéis e realistas, que podem contribuir com a gestão do processo.

O processo industrial

Em uma indústria do segmento automobilístico há grande quantidade e variedade de componentes que são classificados de acordo com as suas especificações e características de uso, o que exige a utilização de computadores e programas que possam organizar o fluxo de dados envolvido, permitindo ações no sentido de uso, aquisição, controle e qualidade, entre outros.

Em uma fábrica de peças automotivas podemos aplicar os conceitos de integração que estudamos aqui, sobre o acesso e a gestão dos dados de uma manufatura.

Para iniciar o projeto de uma peça automotiva são necessários requisitos iniciais, como: tecnologia a ser utilizada, materiais, tempo de desenvolvimento, entre outros. No exemplo desta atividade vamos contextualizar com um exemplo de uma peça utilizada na maioria dos veículos: o filtro de ar (Figura 1).

 

 

 

 

Figura - Filtro de ar automotivo. Fonte: o autor.

Para fabricar este componente é necessário prever os materiais adequados, desde a natureza polimérica até fibras de celulose, além do método de fabricação, máquinas necessárias, operações de injeção, equipe de projeto, produção, teste e logística.

Cada etapa do processo deve estar integrada no sistema de automação para que possa ser gerido, assim, desde a matéria prima de cada elemento do componente até os tempos de máquinas ligadas/desligadas devem ser integrados ao sistema a fim de gerar visibilidade do processo.

Neste exemplo, do filtro, adotamos apenas elementos simples para ilustrar nossa atividade, assim considere que, para fabricar este componente é necessário:

Materiais:

Polímero de injeção.

Fibra de celulose.

Máquinas:

Injetora de plástico.

Molde do filtro.

Insumos:

Aditivos e insumos utilizados na máquina de injeção.

Equipe:

Projetista do filtro.

Dados os simples elementos envolvidos, devemos levar em consideração a gestão de entrada dos recursos passando por todas as etapas:

Figura 2 - Fluxo de produção

Fonte: o autor.

As tecnologias de automação industrial aplicam-se de diferentes formas em cada etapa dada na Figura 2, uma vez que a necessidade de cada etapa diferencia-se de acordo com o tipo de dado envolvido, por exemplo, o dado associado a quantidade é um número acumulativo, enquanto o estado de operação de uma máquina é verificado por um indicador de ligado ou desligado, já a qualidade é avaliada em termos de peças conforme e não conforme, assim, cada tecnologia de automação se aplica de acordo com a necessidade, em termos de hardware e software.

Levando-se em conta as características necessárias para produzir o filtro supracitado, responda o que se pede na atividade M.A.P.A.:

Atividade MAPA:

1) (0,5 ponto) Aponte o tipo de sistema de automação necessário para garantir o funcionamento do ciclo previsto pela Figura 2, contemplando desde a etapa de projeto até a logística, apresentando os subsídios que comprovem sua resposta.

2) (0,5 ponto) Determine 5 indicadores de qualidade a serem monitorados na etapa de execução da manufatura que podem ser acessados pelas tecnologias de automação industrial.

3) (0,5 ponto) Determine para cada indicador apresentado na questão 2, o tipo de tecnologia a ser utilizado para aquisição dos dados por meio da automação industrial.

4) (0,5 ponto) Demonstre, apresentando subsídios que comprovem sua resposta, como é possível inferir sobre o desempenho de um processo industrial utilizando-se tecnologias de automação industrial.

5) (0,5 ponto) Aponte para o exemplo desta atividade como os sistemas PIMS e MES funcionam em conjunto, levando em consideração o uso de tecnologias desde o chão de fábrica até o mais alto nível de gestão.

6) (0,5 ponto) Para a questão 5 apontar uma tecnologia que se faz necessária para que a integração ocorra, impreterivelmente, demonstrando o porquê de sua resposta, caso contrário será desconsiderada.

 

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AV2 SUBSTITUTIVA - Química e Ciência dos Materiais [RESOLVIDA]

1) Quando se deseja correlacionar várias propriedades e estruturas cristalinas, é necessário identificar direções específicas no cristal. Isto pode ser conseguido, com relativa facilidade, se usarmos a célula unitária como base. Disponível em:  VAN VLACK, L.H. Princípios de Ciência dos Materiais. Ed. Edgard Blucher Ltda, 8ª edição, São Paulo, 1988. A figura a seguir mostra três direções em um reticulado ortorrômbico simples.

Disponível em:  CALLISTER JR, W. D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. Ed. LTC, 5ª edição, Rio de Janeiro, 2002. Considerando as direções específicas nos cristais, analise as afirmativas a seguir:

I. Os Índices de Miller é uma notação utilizada para identificar direções e planos cristalinos na Rede de Bravais.
II. A direção [2 2 2] é idêntica à posição [1 1 1], mas a combinação dos menores números inteiros deve ser usada.
III. As coordenadas de um ponto são medidas em relação ao parâmetro de cada eixo, portanto, não representam os valores reais das distâncias.
IV. Números negativos são representados na forma [-1 0 -1].

É correto o que se afirma em:

 a) I e II, apenas.
 b) I e III, apenas.
 c) I, II e III, apenas.
 d) I, II e IV, apenas.
 e) I, II, III e IV.

2) “Os defeitos pontuais são regiões em que existe a ausência de um átomo ou o átomo encontra-se em uma região irregular na estrutura cristalina. Entre os defeitos pontuais incluem-se: lacunas, autointersticial, impurezas substitucionais e intersticiais.” Avalie a figura com os defeitos pontuais ilustrados.

defeitos

Avalie a figura e as afirmativas a seguir.

I. O defeito I representa um átomo diferente dos que formam a rede cristalina atuando como se pertencessem a rede.
II. O defeito II representa um átomo igual aos que formam a rede cristalina, porém em uma posição que normalmente não haveria átomos.
III. O defeito III representa um átomo diferente dos que formam a rede cristalina atuando como se pertencessem a rede.
IV. O defeito IV representa uma lacuna, ou seja, uma posição que deveria haver um átomo da rede cristalina, mas não há.

Está correto o que consta em:

    a) I, II, III e IV.
    b) II, III e IV, apenas.
    c) I, III e IV, apenas.
    d) I, II e IV, apenas.
    e) I, II e III, apenas.

3) "A estrutura atômica dos metais é a Cristalina, que se constitui por cátions do metal envolvidos por uma nuvem de elétrons. A capacidade que os metais têm de conduzir eletricidade se explica pela presença dessa nuvem de elétrons, que conduz corrente elétrica nos fios de eletricidade, não só neles, mas em qualquer objeto metálico". Neste contexto, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para verdadeiro e (F) para falso:

(   ) Metais podem formar ligas metálicas por meio da combinação de dois ou mais metais.
(   ) As ligas metálicas geram estruturas não cristalinas.
(   ) As ligas metálicas podem ser formadas pelos interstícios da estrutura base.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:

    a) V-V-V.
    b) V-F-F.
    c) V-F-V.
    d) F-V-F.
    e) F-F-F.

4) "Os metais estão ligados por retículos cristalinos, sendo que cada átomo fica circundado por 8 ou 12 outros átomos do mesmo elemento metálico, tendo, portanto, atrações iguais em todas as direções. Além disso, visto que os átomos dos metais possuem apenas 1, 2 ou 3 elétrons na última camada eletrônica (e essa camada normalmente é bem afastada do núcleo, e, consequentemente, atrai pouco os elétrons); o resultado é que os elétrons escapam facilmente e transitam livremente pelo reticulado. Uma “nuvem” ou “mar” de elétrons livres funciona então como uma ligação metálica, mantendo os átomos unidos".

I. A presença de interstícios na estrutura metálica permite que elementos menores se acomodem na estrutura principal, formando as ligas metálicas.
II.  A presença de elementos diferentes na estrutura cristalina base facilita o fluxo de elétrons, aumentando, assim, a condutividade elétrica.
III. Ligas metálicas apresentam menor dureza em relação ao metal puro.

Agora, assinale a alternativa que apresenta a resposta CORRETA:

    a) I, apenas.
    b) II, apenas.
    c) III, apenas.
    d) I e II, apenas.
    e) I, II e III.

5) "Os metais são ótimos condutores de eletricidade, sendo, em razão dessa propriedade, muito utilizados em fios elétricos. Essa propriedade é explicada pelo fato de que como os metais possuem um “mar” de elétrons livres, ou deslocalizados, esses elétrons permitem a transição rápida de eletricidade através do metal". Os metais apresentam elevada resistência, pois, quando uma força é aplicada sobre a estrutura metálica

    a) os átomos são expelidos facilmente.
    b) os átomos são facilmente afetados, podendo mudar de posição, entretanto, os elétrons se ajustam rapidamente, não permitindo que os átomos sejam ejetados.
    c) os elétrons se ajustam rapidamente, permitindo que o cátions sejam ejetados.
    d) os elétrons sofrem mudanças bruscas de posição, mas os cátions metálicos se mantem imóveis.
    e) os átomos metálicos sofrem oscilações, mas não são ejetados devido à força catiônica.

 

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ATIVIDADE 3 - AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL - 54/2023 [RESOLVIDA]

Em um dado processo de fabricação de alimentos a temperatura da água deve ser constante em 90°C (este é o valor desejado ou setpoint – “SP”) e para isso é utilizado um trocador de calor onde o vapor de água com temperatura de 350 °C (oriundo de uma caldeira que opera 16 h por dia queimando neste período 1 tonelada de combustível), é aplicado para que ocorra a troca térmica no interior de um reator onde a água entra à temperatura ambiente e sai com a temperatura desejada, desde que o sistema seja controlado pelo CLP, onde é mensurada a temperatura de saída, definida como variável de processo “PV”. O CLP por sua vez controla o ângulo de abertura da válvula proporcional em função da temperatura de saída. Este ângulo de abertura, que produz como resultado a vazão de vapor de entrada no sistema, definimos como “MV” ou variável manipulada. Em resumo: o controlador “lê” o valor da temperatura e calcula qual o ângulo de abertura a válvula (MV) deve assumir, em função da diferença entre o valor do SP e o valor da PV. Assim a água de entrada à temperatura ambiente é condicionada à temperatura desejada de 90 °C.  

 

 

Para o processo citado, determine como ocorre a integração dos dados em um sistema computacional, explicando como se dá o processo de conversão de dados em informações citando os elementos do processo.

 

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ATIVIDADE 3 - CONFIABILIDADE DE SISTEMAS - 54/2023 [RESOLVIDA]

O sistema a seguir faz parte de uma linha de produção de sonhos. Os componentes estão arranjados em série, o que significa que, se um deles falhar, todo o sistema irá parar. 

A seguir, de cada bloco representativo, estão listados os valores de MTBF (Mean Time Between Failures), em horas, para cada componente. 

Calcule o valor aproximado da Confiabilidade Global do Sistema (R ) com base nesses valores, para um tempo de 100 horas. O resultado deve ser expresso em porcentagem

 

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ATIVIDADE 3 - INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL - 54/2023 [RESOLVIDA]

A medição de nível é importante para identificar o estoque de material, prevenir transbordamento e sobrecarga de agitadores de tanque e controle de enchimento e esvaziamento de um tanque. O nível pode ser medido de forma contínua, em que é obtido o nível a todo instante, ou é possível medir o nível em dois pontos, sendo o máximo e o mínimo.
Na indústria é necessária a medição de líquidos, como: água, combustível, fluidos industrializados viscosos ou não viscosos, entre outros; e a medição de sólidos, como nível de grãos em silos. A escolha de um modelo de instrumento de medição de nível deve ser feita levando sempre em conta as premissas de funcionamento do instrumento e das variáveis a serem medidas. Diante da importância dos mediadores de nível, cite ao menos uma desvantagem ou contraindicação dos seguintes medidores:

1. Indicadores e Visores de Nível
2. Medição com Boias e Flutuadores
3. Medição por Contatos de Eletrodos
4. Medidor de Nível Capacitivo
5. Medição por Sensor de Contato
6. Medição por Unidade de Grade
7. Medidor de Nível do tipo Deslocador
8. Medidor por Pressão Hidrostática
9. Medição do Nível com Borbulhador
10. Medição de Nível por Pesagem
11. Medição de Nível por Sinal Ultrassônico

 

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