Os sistemas de controle e supervisão têm se revelado expressivamente importantes nos sistemas de produção. Garantir o funcionamento com qualidade dos processos industriais exige um controle permanente, sendo necessário manter constantes algumas variáveis. Um dos fatores que se destacam na utilização de monitoramento remoto é a possibilidade de centralizar o controle de um determinado processo em locais distintos, muitas vezes distantes do ponto de origem do problema, podendo ser acessado pelo responsável pelo processo e/ou muitas vezes resolvido pelo mesmo, sem a necessidade de locomover-se até o local do problema. Esse trabalho visou estudar e desenvolver um sistema utilizando a tecnologia de comunicação via rede elétrica e aquisição de dados, aplicado ao monitoramento e supervisão de temperatura do rotor de um aerogerador de pequeno porte por meio de um protótipo de simulação. O mesmo deu-se por meio de pesquisas e estudo de caso realizado em Laboratórios da Faculdade SATC, com a criação de um modelo de interface e aquisição de dados utilizando a rede elétrica para a transmissão e recepção de dados por intermédio da tecnologia PLC, como solução para o monitoramento remoto de uma variável definida como temperatura, simulando a temperatura do motor em um aerogerador de pequeno porte. Após a execução do protótipo, foram realizados testes comparativos entre a tecnologia PLC e a rede LAN em dois ambientes distintos: residencial e industrial. A análise do comportamento da rede LAN foi realizada através de um software de análise de redes, onde foram estabelecidos alguns parâmetros que representassem o desempenho da rede ao enviar e receber dados do sistema de monitoramento. Os resultados obtidos evidenciam as performances das tecnologias utilizadas como meios de transmissão, assim como apresentam um paralelo entre as mesmas. Os dados obtidos por este estudo mostram resultados satisfatórios da tecnologia PLC em relação à rede LAN, confirmando a possibilidade do uso desta tecnologia em sistemas de monitoramento remoto, permitindo assim um aumento na confiabilidade e comodidade operacional. / The control system and supervision have been revealed very important in product systems. To guarantee the function with quality, industrial process requires a permanent control being necessary keeping stable some variables. One important factor to point using remote monitoring is the possibility to centralize the control of one process in distinct place, many times far away from the problem original point. It can be accessed by responsible person for the process or many times solved by him without the necessity to be present where the problem started. This research studied and developed a monitoring system and supervision, using communication technology via electrical grid and data acquisition system. It was done by means of research and studies cases at SATC laboratory with data acquisition interface creation, using electric power distribution to transmit and receive the data by PLC technology as a solution to remote monitoring of a definite variable as temperature, simulating the temperature of a small wind power motor. After the prototype execution, comparatives tests were done between PLC technology and LAN network in two different environments: residential and industrial. The network behavior analysis was performed using a network analysis software, where were established some parameters that represent the performance of the network to send and receive data from the monitoring system.The data acquired in this research shows satisfactory results using PLC technology in relation to LAN network, confirming the possibility of use this technology in remote monitoring system allowing a reliability increase in operational convenience.

A proposta deste trabalho foi o desenvolvimento de um protótipo composto por hardware e software de um sistema para o gerenciamento remoto de temperatura aplicado a aerogeradores de pequeno porte. O hardware microcontrolado (PIC16F877A) recebe e condiciona o sinal emitido por sensores de temperatura (termopares), executa um algoritmo e transmite a informação via rede sem fio (ZigBee) para um software instalado em um computador remoto. O software desenvolvido em linguagem de programação Delphi permite ao usuário monitorar online a temperatura e enviar sinais de comando para ligar e desligar cargas através do acionamento de relês presentes no cartão eletrônico (hardware). O sistema desenvolvido tem foco na aplicação de monitoramento de temperatura em pontos críticos dos aerogeradores de pequeno porte. O sistema permitirá inclusive que haja a intervenção do operador parando a máquina ou então acionando sistemas de refrigeração quando os limites de temperatura forem ultrapassados, visando prolongar a vida útil da máquina evitando falhas catastróficas e não catastróficas que possam inutilizar o equipamento e/ou oferecer algum tipo de risco ao meio em que se encontra. Com o objetivo de validar o desenvolvimento, o hardware implementado foi submetido a testes de validação de distância de comunicação apresentando resultado satisfatório, entretanto abaixo da especificação emitida pelo fabricante dos módulos ZigBee utilizados. O hardware e o software foram submetidos também à validação da precisão de medição da temperatura em uma máquina elétrica com características análogas aos pequenos aerogeradores onde apresentaram resultados aceitáveis para a aplicação proposta. / The proposal of this work was the development of a composed for the hardware and software of a system for the remote management of applied temperature the wind turbine of small transport. The microcontrolled hardware (PIC16F877A) receives and conditions the signal emitted for temperature sensors (thermocouples), executes an algorithm and transmits the information saw net without wire (ZigBee) for a software installed in a remote computer. The software developed in Delphi allows the user to monitor online the temperature and to send command signals to bind and disconnect loads through the drive of you reread gifts in the electronic card (the hardware). The developed system has focus in the application of monitoring of temperature in critical points of the wind turbine of small transport, also allowing that it has the intervention of the operator stopping the machine or then setting in motion refrigeration systems when the temperature limits will be exceeded, aiming at to draw out the useful life of the machine being prevented catastrophic failures and not catastrophic that can make unusable the equipment and/or offer some type of risk to the way where if it finds. With the objective to validate the development, the hardware implemented was submitted to validation tests of distance communication presenting satisfactory result, though below the specification issued by the manufacturer of ZigBee modules used. The hardware and software were also submitted to the validation of the accuracy of temperature measurement in an electric machine with features similar to small wind turbines which showed acceptable results for the proposed application.

Este trabalho refere-se à otimização energética na produção de fio-máquina, onde os aços estudados foram os de baixo carbono. O trabalho foi desenvolvido com o apoio de uma empresa parceira que cedeu as instalações e acesso às informações necessários ao desenvolvimento da dissertação. O objetivo geral do trabalho foi reduzir o consumo de energia de reaquecimento de tarugos para laminação de vergalhões e fio-máquina em rolos. Os objetivos específicos foram: descrever os preceitos teóricos a respeito do processo de reaquecimento; realizar um levantamento do estado da arte em relação à influência das variáveis de enfornamento nas propriedades do material e em relação ao consumo de energia em fornos de reaquecimento; melhorar o conhecimento existe na empresa parceira do estudo a respeito do processo de enfornamento e otimizar o processo de enfornamento na empresa. Para desenvolvimento da trabalho foi necessário o acompanhamento das energias envolvidas: energia de deformação e energia de reaquecimento. Quanto maior a temperatura de laminação, menor será a energia necessária para deformar o material, porém, maior será a energia de reaquecimento, ocorrendo maior consumo de combustível. Para analisar o consumo das energias, foi feito o acompanhamento da corrente elétrica das principais gaiolas para duas bitolas, depois, foi alterada a temperatura e medida novamente a corrente elétrica e o consumo do gás natural. Esta sequência de testes e medições visou identificar oportunidades para redução da temperatura de laminação e a influência na corrente elétrica das gaiolas do laminador. Uma das premissas, da realização deste trabalho, é que sejam alcançados os objetivos estabelecidos com a manutenção da qualidade do material e de suas propriedades mecânicas. Após a realização dos testes, constatou-se que é possível laminar com temperatura 20°C abaixo dos valores praticados atualmente, porém, a grande limitação é a última gaiola do trem médio de laminação, que trabalha, nestas condições, com a corrente elétrica no limite de desarme, sendo muito grande o risco de parada eminente do laminador. Recomenda-se implantar um investimento para aumentar a potência do acionamento desta gaiola. Com a redução em 20°C nas temperaturas de ajuste do forno economiza-se, nas condições do estudo, 0,36 Nm³/t. / This master dissertation refers to energy optimization in the production of wire rod from low-carbon steels. The work was supported by a partner company that gave access to the facilities and information necessary for the development of the dissertation. The general objective of this work was to reduce the energy consumption of billet reheating for rolling rebar and wire rod in coils. The specific objectives were: to describe the theoretical precepts about the reheating process; to describe the state of the art regarding the influence of variables in reheating process and its relation to energy consumption; improve knowledge exist in the partner company about the process and optimize the reheating process of the company. For development work was necessary monitoring of the energies involved, deformation energy and reheating energy. If the temperature of the process is higher, the energy required to deform the material is lower, however, the energy of rewarming is higher, causing higher fuel consumption. To analyze the deformation energy, the electrical current was monitored at two main cages for two different products, then the temperature was changed and the electric current was measured again as well as the consumption of natural gas. This sequence of tests and measurements aimed at to identify opportunities to reduce the process temperature and the influence of electrical current in rolling cages. One of the assumptions of the present study is to achieve the goals maintaining the quality of the material and its mechanical properties. After the tests, we found that it is possible laminar temperature 20°C below than the values currently practiced, however, the major limitation is the M4 cage that works, on these conditions, with the electrical current in the trip limit, being very great risk of imminent stop of the rolling mill. It is recommended to increase the power of the drive cage. With the reduction at 20°C in temperature adjustment of the oven, it saves 0.36 Nm³/t.

Este trabalho tem como objetivo investigar quais são os valores dos principais parâmetros que a literatura apresenta para o processo de forjamento a morno de precisão. Os parâmetros escolhidos são: curva de escoamento do SAE-1050M a frio e a quente, fator de atrito e o coeficiente de transferência de calor entre peça e ferramenta. Estipulou-se uma faixa de variação destes parâmetros, simulou o processo através do método dos elementos finitos com o uso do pacote MSC.Superform 2005 para os diferentes parâmetros e cruzou os resultados por meio do conceito de sensitividade. Os resultados cruzados são: força, trabalho, deformação e temperatura. Simulações são realizadas com variações dos parâmetros de entrada baseadas nos ensaios e levantamento bibliográficos. As respostas das simulações são adimensionalizadas com o uso do conceito de sensitividade, podendo assim, serem comparadas entre si. O fator de atrito e o coeficiente de transferência de calor entre peça e ferramenta não influenciam tanto na resposta como a curva de escoamento. / This work has as objective to investigate which values of key parameters are presented by the literature for the warm precision forging process. The chosen parameters are: hot and cold SAE-1050M flow stress curve, friction factor and heat transfer coefficient between workpiece and die. Stipulate a range of variation of these parameters, simulate the process through the finite elements method with the use of the package MSC.Superform 2005 with different parameters and cross the results with concept of sensitivity. The crossed results are: force, work, strain and temperature. Simulations are carried out with variations of the input parameters based on the bibliographical research and tests. The simulations output are nondimensionalised with the use of the sensitivity concept, thus being able, to be comparative between themselves. The friction factor and the heat transfer coefficient between workpiece and die do not influence as much as the flow stress curve.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema para automatizar o planejamento de processo na fabricação de peças por usinagem, adotando uma metodologia semi-generativa, ou híbrida, que se utiliza de informações de arquivos gráficos padrão STEP. O sistema interpreta o arquivo STEP (protocolo de aplicação AP203) de um sistema CAD qualquer e identifica as geometrias existentes no arquivo. Um algoritmo desenvolvido inicialmente para geometrias cilíndricas, possível de ser implementado para outras geometrias, como furos e rasgos de chavetas. Com as informações provenientes do algoritmo de interpretação do STEP, o sistema interage com um banco de dados para planejar as etapas de usinagem do produto. O banco de dados contém informações relativas a máquinas, ferramentas, operações e materiais. Rotinas associadas ao banco de dados permitem a definição e seleção de parâmetros de usinagem e máquina otimizadas a cada etapa do processo, adequadas ao projeto do componente. O sistema é considerado semi-generativo, na medida em que permite ao processista acrescentar novas etapas de processo caso o produto tenha outras features manufaturáveis, que não tenham sido obtidas de forma automática. O resultado do sistema permite a geração do plano de processo otimizado para determinado componente em função das informações disponibilizadas no banco de dados de manufatura. / This work presents the development of a system for process planning automation manufacturing parts by machining. A hybrid methodology was adopted using information from standard STEP graphical files. The system interprets the design of geometries file STEP (ISO application protocol AP203) in a system CAD with an algorithm developed initially for cylindrical geometries, being possible to be implemented for other geometries, as holes and slots. As the information proceeding from the interpretation algorithm of the STEP, the system interacts with the planning the stages of product machining. The data base contains relative information from the machines, tools, operations and materials. Routines associated with the data base allow the definition and election of parameters to optimized process machining and machine to each stage of the process, adjusted to the component project. The process planning system is based in three modules: the algorithm for interpretation STEP files, the data base with the manufacture information and the system graphical interface. The system is considered hybrid, in a sense that allows the user to add new stages to the process in the case that the product has others features manufactured that have not been recognized of automatic form. The result of the system allows the generation of an optimized process plan for determined component in relation to the information available in the manufacture data base.

Este trabalho tem como foco central a investigação de possibilidades de obtenção de peças metálicas, na forma de esculturas, por fundição, com vazamento por gravidade e que tenham como característica formal uma geometria complexa. Na interface interdisciplinar entre Arte e Engenharia, o estudo aborda a técnica de fundição por cera perdida e suas características, os materiais envolvidos nos processos de construção do modelo e do molde, e a realização prática de peças fundidas. Através do fazer, da aplicação das técnicas de fundição, da construção de um relato de experiências e das reflexões geradas a partir da análise dos resultados, o texto procura estabelecer a viabilidade da aplicação das técnicas de fundição por cera perdida, em atelier de escultura, com propósitos artísticos. / The following work has as its central focus the investigation of possibilities in the attainment of metallic pieces, in the form of sculptures, through foundry with filling by gravity and a complex geometry as their formal characteristic. In the interdisciplinary interface between Art and Engineering, the study approaches the lost wax foundry technique and its characteristics, as well as the materials involved in the processes of construction of the model and the mold and the practical accomplishment of the foundry pieces. The text attempts to establish the viability of the employment of the foundry techniques of lost wax through the execution, the application of the foundry techniques, the elaboration of a report of experiences and the thoughts generated from the analysis of the results in a sculpture studio with artistic purposes.

Este trabalho apresenta resultados de testes com processo de usinagem para diferentes ferramentas de torneamento. Foram realizados ensaios para avaliar a diferença de comportamento quantoa esforçosde cortee acabamentosuperficialem operaçãode torneamento para um mesmo tipo de ferramenta, com variação na superfície de saída, sendo uma com quebra cavaco com outra de superfície de saída lisa. O material usinado foi aço ao carbono 1045 recozido, testado para duas diferentes velocidades, variando-se também a profundidade de corte e avanço para cada ensaio. Os testes foram executados em um torno mecânico convencional, onde as variáveis do processo foram coletadas com um sistema de aquisição de dados, através de um dinamômetro piezoelétrico para avaliação das forças de corte e um rugosímetro portátil para medida da rugas idade superficial. Observou-se nos resultados, uma forte diminuição dos esforços quando aplicada a ferramenta sinuosa com quebra-cavaco, bem como melhoria nas características do cavaco. Em relação à rugas idade superficial houve uma pequena melhora quando utilizada a ferramenta com superfície de saída lisa, situação decorrente das condições de remoção do cavaco. / This wark presents the results af machiningpracess tests with different turning tools. Tests were done to evaluate behaviors differenceson cutting efforts and surface finishing in turning operations to a same type of tool, with a variation on rake face, where one had a chipbreaker groove and the other are flat. The machining material was 1045 annealed carbon steel, tested to two different cutting speeds, changing also the depth of cut and the feed rate for each case. The tests were done in a conventionallathe, where the process variances were collected by a data acquisition system, through a piezoelectric dynamometer to evaluate the cut efforts and a portable rugosimeter to measure the surface roughness. The results show a strong reduction of the efforts when grooved tools with chip-breaker were applied as well an improvement on the chip characteristics. In relation to the surface roughness, it was observed a slight improvement when the tlat tool was used, because ofthe conditions of chip remova!.

O presente trabalho estuda o processo de estampagem incremental em chapas de alumínio puro, descrevendo as ferramentas e um suporte prensa chapas. Estuda e pesquisa bibliograficamente e experimentalmente o processo de estampagem incremental. O trabalho apresenta os procedimentos de caracterização utilizados para determinar os limites do processo, aplicáveis para chapas de 0,5 mm de espessura em alumínio puro. A caracterização da chapa, juntamente com o ensaio mecânico de tração e os testes práticos de estampagem fornecerão um panorama da estampagem incremental, para algumas situações diversas sobre o tema. Para a execução dos testes práticos foi fabricado um dispositivo prensa chapas e um punção, matriz incremental e ferramenta de estampagem incremental, também foram feitas adaptações na máquina CNC, centro de usinagem CNC com três eixos. / This paper studies the process of incremental sheet forming, in plates the aluminum pure, describing the tools and support a press plates. Studies and literature search and experimentally the process of stamping incremental. The work presents the characterization of procedures used to determine the limits of the process, applicable to plates of 0.5 mm thick pure aluminum. The characterization of the plate, along with mechanical traction test and practical tests of printing provide an overview of incremental printing, for some different situations on the subject. For the practical implementation of the tests was a device manufactured press plates and a puncture, matrix and incremental tool for stamping incremental, were also made adjustments in the CNC machine, CNC machining center with three axles.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T02:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 222419.pdf: 10943931 bytes, checksum: 3237841f366a95b997f1ac1d68c5c79c (MD5) / O crescimento e alteração de comportamento do mercado consumidor ao longo das últimas décadas provocou uma série de mudanças nos setores produtivos, que passaram a fiscalizar com rigor a qualidade de seus produtos, visando manter competitividade no mercado e atender às exigências do consumidor. Para atingir este objetivo, as empresas do ramo industrial tiveram de investir em tecnologias de monitoramento para seus processos de manufatura, sendo este um excelente meio de alcançar redução de custos e manter flexibilidade produtiva em conjunto. Dentre as técnicas de monitoramento mais promissoras estão as que focam a inspeção do desgaste em ferramentas de corte nos processos de usinagem, através de métodos de sensoreamento direto ou indireto. Este trabalho apresenta conteúdo a respeito das áreas de processos de fabricação metal-mecânica, ferramentas de corte, desgaste em ferramentas e as técnicas de monitoramento do desgaste, para poder enunciar uma aplicação de visão voltada para inspeção direta e automática do desgaste. O sistema de visão desta aplicação, conhecido como TOOLSPY, visa medir e classificar o desgaste em ferramentas de fresamento com rapidez e exatidão suficientes para substituir as técnicas de inspeção tradicionais utilizadas, dispensando o emprego de operadores experientes para a realização destas tarefas. Neste documento estão descritos os componentes de hardware e software utilizados no sistema, dando-se grande ênfase também na cadeia de processamento de imagens da solução.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:35:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303229.pdf: 1479787 bytes, checksum: 2b2912296fc35c7b9bc8ffed8c7a865f (MD5) / As indústrias de manufatura, para permanecerem competitivas, produzem uma grande quantidade de produtos diferentes para atender a demanda do mercado, e para isto são necessários inúmeros recursos dentre os quais se incluem as ferramentas de usinagem. O presente trabalho está relacionado aos problemas enfrentados por essas indústrias nas várias atividades que envolvem o uso de ferramentas de usinagem, incluindo aquisição, armazenagem, desenvolvimento de banco de dados, seleção, alocação, inspeção, preparação, controle de inventário, reciclagem, descarte entre outras. O gerenciamento de ferramentas de usinagem é uma estratégia que visa contribuir com todas essas atividades, e um momento importante é a fase inicial do projeto de implantação, onde o reconhecimento da situação atual, através de um diagnóstico, é o ponto de partida para o planejamento de sua implantação e realização de melhorias contínuas. Os gerentes de produção destacam a falta de procedimentos contendo métricas e metas estabelecidas que lhes informem se a empresa está ou não conseguindo fazer um gerenciamento eficiente e capaz de suportar o processo de implantação. Neste contexto, esse trabalho apresenta um método para realização de um diagnóstico de práticas e performances do gerenciamento de ferramentas de usinagem de empresas que trabalham com ferramentas de usinagem em seus meios produtivos, abordando os aspectos estratégicos, técnicos e logísticos, e em especial no que se refere ao gerenciamento focado na Manufatura Enxuta e aspectos ambientais relacionados a esta estratégia. Foram realizadas pesquisas de campo em nove empresas do setor metal mecânico para a aplicação do método proposto, o qual foi inspirado pelo método Benchmarking Enxuto, que já foi aplicado em alguns estudos de caso encontrados na literatura. Das nove empresas pesquisadas, duas são de médio porte e sete de grande porte, onde oito tiveram altos índices de práticas e performance (acima de 60%), e apenas uma empresa teve baixos índices de práticas (abaixo de 60%) e altos índices de performance. Com a aplicação do método desenvolvido pode-se observar que em relação aos aspectos ambientais relacionados ao gerenciamento de ferramentas de usinagem, a maior parte das empresas pesquisadas teve resultados muito bons, evidenciando que as mesmas possuem uma grande preocupação com a preservação do meio ambiente e também melhor aproveitamento dos recursos gastos na usinagem de peças.