Módulos
Na concepção do Curso de Tecnologia em Automação Industrial oferecido pela Universidade Metodista de São Paulo, adotou-se a estrutura modular com concentrarão de temas correlacionados em módulos semestrais. Além disto, deseja-se que ao final do semestre o aluno obtenha um certificado Metodista de competência em conhecimento específico e uma certificação profissional obtida através de parceria com uma empresa do setor de automação. No presente momento esta empresa é a FESTO Automação Ltda em particular a FESTO Didactic, responsável por treinamentos e consultorias na área de automação industrial. Pretende-se que esta certificação seja obtida através de atividades desenvolvidas pelo aluno no centro de treinamento da FESTO Didactic e fará parte da grade curricular do curso. A estrutura curricular foi organizada de maneira a propiciar um encadeamento no aprendizado ao longo do tempo, visando a consolidação dos conhecimentos adquiridos e a prática das atividades complementares.
Além disso, anualmente são realizados eventos que contam com a participação de representantes de grandes empresas que trazem informações atualizadas sobre o mercado de trabalho, e a atuação dos profissionais da área de Tecnologia. Dentre esses eventos, está a SESTINFO (Semana de Estudos em Tecnologia da Informação) que tem como principal objetivo, colocar os alunos em contato com profissionais renomados e oferecer cursos de atualização em tecnologias específicas.
1º Período
Módulo: ORGANIZAÇÃO E ANÁLISE DE INFORMAÇÕES
Carga Horária: 120
Ementa: Coloca o aluno diante de situações problema que ele deverá resolver, estabelecendo estratégias, e desenvolvendo formas de raciocínio e processos como intuição, indução, dedução, analogia e estimativa para validar os resultados. Também proporcionará espaço para a utilização de conceitos e procedimentos estatísticos em situações de aprendizagem que o levem a coletar, organizar, analisar informações, confrontar, interpretar tabelas e gráficos e formular argumentos convincentes, tendo por base a análise de dados organizados em representações matemáticas diversas.
Módulo: ELETRICIDADE
Carga Horária: 140
Ementa: Apresentar de forma teórica e prática os elementos resistivos, capacitivos e indutivos em aplicações reais de corrente contínua e de corrente alternada. Estudar os conceitos das leis Ohm e Kirchhoff nestes dois domínios. No laboratório de eletricidade são realizadas medidas das grandezas elétricas estudadas bem como suas análises.
A fundamentação teórica e o ferramental matemático necessário ao desenvolvimento destas competências são contemplados de forma abrangente através do estudo destas ferramentas concomitantemente com suas aplicações na eletricidade.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: FÍSICA E PNEUMÁTICA
Carga Horária: 220
Ementa: Introduzir os conceitos básicos da Cinemática. Estudar o Movimento de uma partícula em uma, duas e três dimensões. Introduzir os conceitos de Força e Aceleração. Enunciar e aplicar as Leis de Newton. Introduzir os conceitos de Trabalho, Energia e Potência, e aplicá-los na resolução de problemas de Dinâmica. Definir Força Conservativa e enunciar A Lei da Conservação da Energia. Estudar a Força de Atrito. Definir Momento Linear e Impulso e aplicá-los no estudo das colisões. Definir Corpos Rígidos e abordar alguns problemas envolvendo cinemática, estática e dinâmica de Corpos Rígidos.
Numa segunda frente são abordados os conceitos básicos sobre gases, física térmica e termodinâmica. Partindo dos conceitos de temperatura e calor, é explicado como e porque ocorrem trocas de calor, o fenômeno da dilatação térmica e os mecanismos de transferência de calor. Algumas propriedades térmicas dos gases também são abordadas. A Equação de estado do gás ideal, o modelo cinético-molecular de um gás ideal, os modelos de gases reais e fator de compressão também são trabalhados.
Na seqüência serão estudados os princípios físicos que envolvem a pneumática, as formas de produção, preparação e distribuição de ar comprimido, os símbolos normalizados dos atuadores e válvulas, suas especificações técnicas, formas construtivas e funções. São desenvolvidos circuitos pneumáticos com apoio de software de desenho e simulação, bem como suas montagens práticas com componentes reais em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas, visando a integração de equipamentos pneumáticos com sistemas de automação.
No laboratório de física serão trabalhados os conceitos básicos inerentes a todo procedimento experimental tais como: unidades de medida, dimensões, teoria dos erros, precisão e acurácia. Paralelamente, alguns experimentos que facilitam a compreensão das leis físicas estudadas na teoria são realizados, com a confecção de relatórios e outras atividades correlatas.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
2º Período
Módulo: EPISTEMOLOGIA E PROCESSOS DE APRENDIZAGEM
Carga Horária: 120
Ementa: Apresenta a Filosofia, Epistemologia e Linguagem como práticas investigativas, exercício de reflexão e interpretação da informação e produção do conhecimento de modo crítico e criativo. Sem escapar da dimensão existencial, as áreas apontam na direção da capacidade de construção dos juízos sobre o mundo, a tecnologia e si mesmo. Estudando também se aprende e a aquisição de conhecimentos, para que seja eficaz, dispõe de processos indispensáveis ao melhor aproveitamento do aluno em seus estudos. O conhecimento é aplicado. Nesse sentido, dispor de competências de comunicação oral e escrita, facilitam sobremaneira a aplicação dos conhecimentos na atuação profissional.
A organização do conhecimento, aprendizado e desenvolvimento de competências têm apoio nos diversos tipos de inteligência e estilos de aprendizagem. Somam-se aqui instrumentos gráficos (diagramas e mapas mentais e conceituais) que apóiam a organização e representação do conhecimento. Modelos gráficos, como os explorados nesse módulo, encontram também uso nos diversos temas ligados ao projeto de sistemas de computação.
Módulo: ELETRÔNICA ANALÓGICA
Carga Horária: 140
Ementa: Apresentar de forma teórica e prática os dispositivos semicondutores, como diodos, transistores (Bipolares, FET e MOS), TRIAC, SCR, DIAC sejam em pontes retificadoras ou em amplificadores.
Em paralelo serão trabalhados conceitos de circuitos lineares através de amplificadores operacionais em suas várias configurações.
No laboratório de Eletrônica são realizadas medidas das grandezas elétricas estudadas bem como suas análises.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: HIDRÁULICA E DESENHO TÉCNICO
Carga Horária: 220
Ementa: Neste módulo são apresentados os conceitos de mecânica dos fluídos com suas propriedades físicas, densidade, peso específico, massa específica, viscosidade. Estática e cinemática dos fluídos, compressibilidade, tensões, pressão de vapor e cavitação também são trabalhados.
Em paralelo são abordados os princípios do cálculo básico necessário a este módulo e ao curso.
Na seqüência serão estudados os princípios físicos que envolvem a hidráulica industrial. Suas especificações, características e cuidados na utilização. Seus símbolos normalizados, especificações técnicas, formas construtivas e funções das bombas, atuadores e válvulas. São desenvolvidos circuitos hidráulicos com apoio de software de desenho e simulação, bem como suas montagens práticas com componentes reais em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas, visando a integração de equipamentos hidráulicos com sistemas de automação.
No âmbito do Desenho técnico, com o objetivo de entender o desenho como linguagem técnica de comunicação, conforme as normas estabelecidas pela ABNT, são trabalhados o conceito, normalização e classificação do desenho técnico. Técnicas fundamentais do traçado a mão e auxiliado por computador (CAD), bem como os instrumentos de desenho e seu manejo. Construções geométricas usuais, cotagem e esboço técnico, escalas gráficas, projeções ortogonais, cortes e representações convencionais, perspectivas isométricas e cavaleira, também serão trabalhadas.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
3º Período
Módulo: COMPUTAÇÃO E SOCIEDADE
Carga Horária: 40
Ementa: Apresentar diferentes aspectos da realidade social que permitam ao aluno desenvolver visão crítica em relação aos processos de informatização, não somente sob os aspectos técnicos e estratégicos, mas também humanos e sociais. Promover uma reflexão e uma discussão entre a criação, difusão e utilização das novas tecnologias de informação e comunicação com a dinâmica da sociedade, dando ênfase ao mercado de trabalho e às mudanças na economia e nas organizações. Capacitar o aluno a desenvolver visão crítica em relação aos processos de informatização, não somente sob os aspectos técnicos e estratégicos, mas também humanos, sociais e ambientais, pautando-se em aspectos legais relacionados à área de tecnologia.
Módulo: ELETIVAS DE FORMAÇÃO CIDADÃ I
Carga Horária: 40
Ementa: Definida pelo Núcleo de Formação Cidadã
Módulo: SISTEMAS DE CONTROLE
Carga Horária: 160
Ementa: Este módulo se inicia com a introdução e definições gerais de controle de processos, bem como a evolução dos sistemas e classificação das estratégias para controle de processos. São também abordados assuntos sobre: malha de controle por realimentação; análise das características dinâmicas de processos industriais típicos; controle automático descontínuo com histerese e sem histerese; controle automático contínuo em malha aberta e malha fechada; métodos de sintonia de controladores, bem como a estrutura de controladores PID.
Em paralelo são apresentadas todas as ferramentas matemáticas necessárias à compreensão das técnicas de controle.
Em paralelo será trabalhado em laboratório os princípios da lógica de relé, dos sensores, transdutores e atuadores e da aquisição e o condicionamento de sinais.
Na seqüência são abordados os princípios físicos que envolvem a eletricidade aplicada a comandos elétricos, bem como o símbolos normalizados, especificações técnicas, formas construtivas e funções das eletro-válvulas, fins de curso, relés e sensores. São abordados também os requisitos de automação por meio de lógica de relés, bem como a montagem prática de sistemas com componentes eletro-pneumáticos reais em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas, visando a integração de equipamentos hidráulicos com sistemas de automação.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: ELETRÔNICA DIGITAL E INFORMÁTICA
Carga Horária: 240
Ementa: Apresenta de forma teórica a representação de informação na forma digital e sua minimização através da álgebra booleana. Na seqüência são trabalhados os conceitos da lógica digital e sua aplicação em circuitos lógicos combinacionais, multiplexadores e demultiplexadores. O mapa de Karnaugh como ferramenta de simplificação também é visto. Em um segundo momento são abordados os circuitos com Flip-Flop, as máquinas seqüenciais síncronas e assíncronas e os parâmetros a serem considerados no projeto com circuitos integrados e famílias lógicas. Também são estudados os conversores A/D e D/A.
No laboratório de Eletrônica Digital são realizadas as análises lógicas e elétricas dos circuitos estudados. Ao final do módulo será abordada a utilização de uma ferramenta para programação de FPGA.
Em paralelo é trabalhada em laboratório de informática uma linguagem de programação com aplicação na área de controle industrial visando à introdução aos conceitos de algoritmo e lógica de programação.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
4º Período
Módulo: ELETROTÉCNICA E ELETRÔNICA DE POTÊNCIA
Carga Horária: 140
Ementa: Neste módulo são apresentados de forma teórica e prática os conceitos de eletrotécnica aplicada com seus sistemas monofásico e trifásico, os conversores de energia e as máquinas elétricas em correntes contínua e alternada. O fator de potência, sua medição e correção em uma instalação industrial são normalizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica e são estudados neste módulo, bem como as distorções harmônicas nestas instalações. As ferramentas matemáticas necessárias tais como Série de Fourier, trigonometria, fasores, números complexos, serão trabalhadas no momento de suas aplicações.
Em paralelo são trabalhados os sistemas para controle e acionamento de motores e máquinas utilizando eletrônica de potência através de configurações típicas de circuitos de retificação com diodos de potência, retificação controlada com SCR e tiristores, circuitos com transistores de potência e circuitos inversores.
No laboratório são realizadas medidas das grandezas elétricas estudadas bem como suas análises.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: AUTOMAÇÃO E CONTROLE INTELIGENTE
Carga Horária: 160
Ementa: Neste módulo são apresentados os diversos tipos de processos industriais (processo discreto, processo contínuo e processo por batelada), um breve histórico da automação, comandos eletro-mecânico. Também são apresentados os sistemas hidráulicos e pneumáticos, as ferramentas de modelagem de processos discretos, por exemplo, Redes de Petri e a programação de CLP (Controlador Lógico Programável) com as diferentes linguagens de programação propostas pela norma IEC 61131. Assim, através de experiências em laboratório, podem-se relacionar Redes de Petri com a linguagem SFC (Sequential Function Chart), bem como a apresentação das diversas formas de controle de grandezas analógicas.
Em um segundo momento são realizadas montagens práticas de sistemas eletropneumáticos comandados por controladores lógicos programáveis (CLP), com componentes reais, em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas, visando a integração de equipamentos hidráulicos com sistemas de automação.
Estudo de técnicas de Inteligência Artificial como Redes Neurais e Lógica Fuzzy. Objetiva-se capacitar o aluno a entender um controlador híbrido, baseado na Teoria de Controle Clássica e Inteligência Artificial. Podendo assim, também, comparar o desempenho de controladores clássicos e controladores baseados em técnicas de Inteligência Artificial.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: SISTEMAS COM MICROPROCESSADORES E MICROCONTROLADORES
Carga Horária: 180
Ementa: Apresentar ao aluno as diversas características relacionadas com os sistemas de processamento digital baseados em microprocessadores e microcontroladores. Tipos de barramentos, dispositivos de entrada e saída, memórias (RAM, ROM, PROM, EPROM e Flash.).
Em paralelo, realizar o estudo teórico e prático das arquiteturas dos microprocessadores e microcontroladores comerciais, das suas estruturas internas, características elétricas e acessos de entrada e saída. Trabalhar os conjuntos de instruções destes componentes e desenvolver aplicações nas linguagens montadora (assembly) e C.
Realizar o desenvolvimento de aplicações práticas através de circuitos eletrônicos microprocessados e microcontrolados voltados ao controle de processos de automação.
Dentro do módulo é desenvolvido um projeto integrador do módulo.
5º Período
Módulo: REDES DE COMPUTADORES E SUPERVISÃO
Carga Horária: 220
Ementa: Este módulo introduz de forma abrangente, os conceitos básicos de redes, como: terminologia, topologia, arquitetura e tipos de redes de acordo com a abrangência geográfica. Apresenta o modelo de referência OSI e desenvolve o conceito básico de comunicação de dados. Mostra a tendência atual de se utilizar Ethernet e Wireless no controle e supervisão dos processos industriais. Em paralelo, oferece ao aluno a visão prática no uso dos equipamentos de interconexão e recursos de redes através do desenvolvimento dos projetos em laboratório.
Em paralelo o aluno estuda os processos industriais controlados por Controlador Lógico Programável (CLP) conectado aos sensores/atuadores de forma discreta, os diversos tipos de barramento de campo e suas características, visando compreender as vantagens e cuidados de se utilizar a comunicação entre o CLP e os sensores/atuadores via Fieldbus. De forma teórica e prática em laboratório o aluno estuda as diversas maneiras de comunicação entre o Controlador Lógico Programável (CLP) e os Sistemas de Supervisão. Bem como, a necessidade atual de se integrar os diversos sistemas empresariais, as diferentes ferramentas e técnicas de gerenciamento de produção. Também aprende a definir e apresentar as diversas funcionalidades dos sistemas de supervisão de processos industrial (SCADA), enfatizando a importância destes sistemas na integração entre o chão de fábrica e os sistemas corporativos (MES, ERP). Estuda a importância da interface homem-máquina oferecida pelos sistemas de supervisão, assim a importância do armazenamento de dados oferecidos pelos sistemas de supervisão para facilitar a manutenção e o gerenciamento da produção industrial.
Na seqüência a consolidação do estudo de redes se dá através de trabalho teórico e prático dos princípios de funcionamento e principais recursos contidos nos vários tipos de redes industriais de comunicação de dados, através de componentes reais e comerciais em unidades de treinamento especialmente desenvolvidas, destacando suas vantagens quando comparadas com as formas convencionais de comunicação, bem como o estudo dos diferentes níveis de controle em uma rede de comunicação industrial, detalhando os protocolos existentes.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS
Carga Horária: 140
Ementa: Neste módulo são apresentados de forma teórica os conceitos fundamentais das instalações elétricas industriais e da instrumentação industrial. Também são trabalhados neste módulo, os cálculos de condutores, isolantes e proteções contra curto e sobre corrente, bem como ligações de máquinas, formas de partidas, proteções contra choque, aterramentos, eletrodutos e as normas relacionadas.
Em paralelo são abordados de forma prática em laboratório, através de software CAE profissional para desenho e projeto, o dimensionamento e o desenho das plantas industriais, seus diagramas, simbologias, quadros de baixa e alta potência.
Dentro do módulo é realizado um projeto integrador do módulo.
Módulo: FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA
Carga Horária: 120
Ementa: Apresentar ao aluno os conceitos introdutórios de robótica e robôs industriais, seus componentes constituintes, bem como os fundamentos físicos e matemáticos necessários ao estudo e dimensionamento dos sistemas robóticos, dos seus diversos movimentos e trajetórias no plano e no espaço, envolvendo a modelagem cinemática, dinâmica e a geração de trajetórias e controle de movimentos de um robô.
6º Período
Módulo: PROCESSOS PRODUTIVOS E GESTÃO DE PRODUÇÃO
Carga Horária: 140
Ementa: Neste módulo são trabalhadas as estratégias da administração da produção e a gestão tecnológica de processos, onde se inserem as tecnologias de automação, buscando desenvolver competências e habilidades na gestão de máquinas e equipamentos no ambiente da produção, de forma a tornar o trabalho mais produtivo, humanizado e competitivo, através da utilização de novos conceitos, ferramentas organizacionais e softwares de gestão, bem como técnicas de manutenção e confiabilidade. Nesta linha são abordados, de forma prática, os sistemas produtivos enxutos através de simulações, buscando o controle do nível de estoque e sistemas de controle, o fluxo de materiais, tempo de entrega, a cadeia de suprimento e melhoria continua.
Módulo: ROBÓTICA E INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA A AUTOMAÇÃO
Carga Horária: 180
Ementa: Abordagem das técnicas relacionadas à programação de robôs industriais, bem como a simulação dos programas elaborados em softwares apropriados. Em paralelo os conceitos teóricos são trabalhados em laboratório específico. Utilização da inteligência artificial como técnica avançada de programação dos robôs. Adicionalmente, serão apresentados tópicos relativos à evolução da robótica e sua aplicação na industria. Na seqüência serão abordados dispositivos de um robô, envolvendo o estudo de interfaces, manipuladores, sistemas táteis e de visão aplicados à robótica.
Módulo: TÓPICOS AVANÇADOS EM AUTOMAÇÃO E MÉTODOS DE PESQUISA
Carga Horária: 160
Ementa: Neste módulo são trabalhados os conceitos da metodologia científica e da documentação técnica. Em paralelo é elaborado um Projeto Integrador de Curso com o objetivo estabelecer um fechamento do curso, reunindo os assuntos estudados e conhecimentos adquiridos, seguindo uma metodologia científica na sua elaboração, verificando a capacidade crítica, domínio de conteúdo e a contextualização do tema escolhido por parte do aluno de automação industrial.
Obs.: Os módulos que contém vínculo com o Curso FESTO terão 20 horas da sua carga horária realizadas nas dependências do Centro de Treinamento da FESTO Didactic.
