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IEM- I 1 INTRODUÇÃO À ENGENHARIA de CONTROLE E AUTOMAÇÃO PARTE 1 2009 A ENGENHARIA.

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1 IEM- I 1 INTRODUÇÃO À ENGENHARIA de CONTROLE E AUTOMAÇÃO PARTE A ENGENHARIA

2 2IEM- I SÍNTESE HISTÓRICA Evolução da humanidade ferramentas: + antiga (Tanzânia) com mais de anos Técnicas primitivas: período Paleolítico início com experimento da alavanca domínio do fogo polimento das pedras cozimento dos alimentos Período Neolítico: novas técnicas agricultura domesticação dos animais modelagem cerâmica fabricação do vinho e cerveja organização social Surgimento de grandes obras: pirâmides Gizé; Queóps Utilização dos metais: a.C.

3 3IEM- I SÍNTESE HISTÓRICA a.C. Invenção do alfabeto para escrita e numeração Surgimento das primeiras cidades governadas Canalização das águas do Rio Nilo para irrigação Desenvolvimento de novas técnicas para fabricação de navios Publicação do primeiro manual de matemática: China Invenção da roda Construção das primeiras máquinas simples 1450] Aperfeiçoamento da Imprensa por Gutenberg

4 4IEM- I ENGENHARIA MODERNA Termo ENGENHEIRO (latim=ingenium) significa engenho ou habilidade; Engenheiro é na realidade o resultado de todo um processo de evolução ocorrido durante milênios; No século XVIII através de um conjunto sistemático e ordenado de doutrinas iniciou-se a Engenharia Moderna; Passagem da Engenharia antiga para a Engenharia moderna foi o fato do homem aplicar os conhecimentos científicos às técnicas; Engenharia moderna é caracterizada pela aplicação generalizada dos conhecimentos científicos à solução de problemas;

5 5IEM- I ENGENHARIA MODERNA Termo ENGENHEIRO (latim=ingenium) significa engenho ou habilidade; Engenheiro é na realidade o resultado de todo um processo de evolução ocorrido durante milênios; No século XVIII através de um conjunto sistemático e ordenado de doutrinas iniciou-se a Engenharia Moderna; Passagem da Engenharia antiga para a Engenharia moderna foi o fato do homem aplicar os conhecimentos científicos às técnicas; Engenharia moderna é caracterizada pela aplicação generalizada dos conhecimentos científicos à solução de problemas;

6 6IEM- I Primeiras Escolasunir teoria e prática Primeiras Escolas: Paris – França (unir teoria e prática) École Nationale des Ponts et Chausseés École des Mines Origens da Graduação em Engenharia I École Polytechnique, École Polytechnique, 1795 Monge,

7 7IEM- I École Polytechnique Professores: Monge, Lagrange, Prony, Fourrier, Poisson, etc. Duração: 3 anos Básico de Engenharia Após: École des Mines ou École Nationale des Ponts et Chausseés

8 8IEM- I Baseado em Telles (1994) 1790 – Lisboa Academia Real de Artilharia Fortificação e Desenho 1792 – 1 a Escola do Brasil e das Américas Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho 1802 – Estados Unidos Academia de West Point 1803 – Espanha 1815 – Viena/Áustria - Instituto Politécnico de Viena 1821 – Berlim/Alemanha Origens da Educação em Engenharia II 10 anos depois do Brasil

9 9IEM- I Primeira Escola de Engenharia do Brasil 1792: Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho (RJ) Fundador Conde Resende Antecedentes: Aulas de Fortificação: (RJ, 1699 – BA, 1710 – PE, 1718)

10 10IEM- I 1792 – Rio: Real Acad de Artilh, Fortif e Desenho (UFRJ) 1874 – O Preto: Escola de Minas de Ouro Preto (UFOP) 1893 – S Paulo: Escola Politécnica de São Paulo (USP) 1895 – Recife: Escola de Engenharia de Pernambuco (UFPE) 1896 – S Paulo: Escola de Engenharia Mackenzie (Mackenzie) 1896 – P Alegre: Escola de Engenharia de P Alegre (UFRGS) 1897 – Salvador: Escola Politécnica da Bahia (UFBA) Baseado em TELLES (1994) e PARDAL (1993) 1 as Escolas de Engenharia no Brasil I

11 11IEM- I Baseado em TELLES (1994) e PARDAL (1993) 1911 – B Horizonte: Escola Livre de Engenharia (UFMG) 1912 – Curitiba: Faculdade de Engenharia do Paraná (UFPR) 1912 – Recife: Escola Politécnica de Pernambuco (UPE) 1913 – Itajubá: Instituto Eletrotécnico de Itajubá (UNIFEI) 1913 – Itajubá: Instituto Eletrotécnico de Itajubá (UNIFEI) 1914 – J de Fora: Escola de Engenharia de J de Fora (UFJF) 1928 – IME: antiga Escola Militar 1 as Escolas de Engenharia no Brasil II

12 12IEM- I 1933 (1 a regulamentação): Decreto Federal nº , de 11 dez 1933: Regula o exercício das profissões de engenheiro, de arquiteto e de agrimensor. Cursos de Engenharia – Era Vargas Profissionais previstos: engenheiro civil; arquiteto ou engenheiro-arquiteto; engenheiro industrial; engenheiro mecânico eletricista; engenheiro eletricista; engenheiro de minas; agrimensor - engenheiros agrônomos; e geógrafos.

13 13IEM- I CONHECIMENTOS PARA APLICAÇÃO DA CIÊNCIA Estrutura da matéria Fenômenos eletromagnéticos Composição química dos materiais Leis da mecânica Transferência de Energia Modelagens matemáticos dos fenômenos físicos

14 14IEM- I MARCOS HISTÓRICOS Tecnologia: anos; Leonardo da Vinci: 1510 (roda dágua); Século XVII: Galileu Galilei (1590): queda livre; Aplicação da ciência moderna na engenharia: trabalho de Galilei onde é deduzido o valor da resistência à flexão de uma viga engastada numa extremidade suportando um peso na sua extremidade livre; Implantação da máquina a vapor na industria de tecelagem em 1782; Invenção do tear mecânico em 1785;

15 15IEM- I FRACASSOS Instalação de bombas movidas por moinhos de vento para controle de águas de minas; Desenvolvimento de motor de explosão à pólvora;

16 16IEM- I FATOS MARCANTES René Descartes publica 1 o Tratado da Geometria Analítica e formula as leis da refração; Blaise Pascal constrói a1 a máquina de calcular; Estabelecida a lei de Hooke (princípio básico para o estudo da Resistência dos Materiais); Stephen Gray descobre que há corpos condutores e não de eletricidade; Invenção do capacitor elétrico (Ewald Jurgen Von Kleist); Invenção do para-raios por Benjamin Franklin; Invenção do condensador (James Watt); Criação da Geometria Descritiva por Gaspar Monge; Invenção da Turbina d´água (Pierre Simon); Lavoiser enuncia a Lei da Conservação da Massa;

17 17IEM- I FATOS MARCANTES Lavoiser publica a tábua dos 31 elementos químicos; Alessandro Volta constrói a 1 a bateria de zinco e cobre; Joseph Gay Lussac formula a lei da dilatação dos gases; Joseph Fourier formula a teoria do desenvolvimento das funções em séries trigonométricas; Avogadro formula a hipótese sobre a composição molecular dos gases; George Stephenson constrói a 1 a locomotiva; Hans Derstedt descobre o eletromagnetismo; Sadi Carnot cria a Termodinâmica; Nielson constrói o 1 o alto-forno; Faraday descobre a indução eletromagnética; Charles Babbage inventa a máquina analítica; invenção do telégrafo elétrico por Samuel Morse;

18 18IEM- I FATOS MARCANTES Joseph Monier inventa o processo de construção de concreto reforçado; Tomas Edison inventa a lâmpada elétrica; Construção do primeiro automóvel por Gottlieb Daimler e Karlz Benz; Construída a primeira linha de transmissão elétrica em corrente alternada; Rudolf Diesel inventa, patenteia e produz industrialmente o seu motor de combustão interna.

19 19IEM- I SETORES DE ATUAÇÃO DO ENGENHEIRO Indústrias; Instituições públicas e privadas; Escritórios de profissionais liberais; Escritórios de Consultoria; Empresas de Assessoramento; Estabelecimento de ensino; Instituto de pesquisa; Bancos de investimento e desenvolvimento

20 20IEM- I FUNÇÕES DO ENGENHEIRO Pesquisa básica; Pesquisa aplicada; Ensino;Desenvolvimento;Projeto;Construção;Produção;Operação;Teste;Manutenção;Consultoria;Vistoria;Vendas;Administração

21 21IEM- I ENGENHEIRO x TÉCNICO

22 22IEM- I QUALIDADES DO PROFISSIONAL Formação básica Raciocínio analítico Estudo continuado Conhecimento sistêmico Conhecimentos gerais Participação social

23 23IEM- I QUALIDADES DO ENGENHEIRO Conhecimentos objetivos; Relações humanas; Experimentação;Comunicação; trabalho em grupo; Aperfeiçoamento contínuo; Ética profissional.

24 24IEM- I CONHECIMENTOS OBJETIVOS Fundamentos das Leis da Mecânica; Estrutura da matéria; Comportamento dos fluidos; Ligações Químicas; Conversão de Energia; Identificar, interpretar, modelar e aplicar às soluções de problemas. Identificar, interpretar, modelar e aplicar às soluções de problemas.

25 25IEM- I RELAÇÕES HUMANAS Manter um bom relacionamento pessoal é indispensável ao profissional. O Engenheiro passa boa parte do tempo lidando com pessoas.

26 26IEM- I EXPERIMENTAÇÃO Testar protótipos Regular o funcionamento de Sistemas Medir variáveis físicas em processos

27 27IEM- I COMUNICAÇÃO Comunicação técnica Comunicação oral Comunicação escrita A falta de comunicação muitas vezes pode ser confundida como uma insegurança do assunto abordado

28 28IEM- I TRABALHO EM GRUPO Respeito Renúncia de idéias A pessoa se impõe: pelo que sabe; pelo que sabe; pelo que produz; pelo que produz; pelo que pratica. pelo que pratica.

29 29IEM- I APERFEIÇOAMENTO CONTÍNUO Atualização: livros; revistas técnicas; periódicos; seminários; congressos; feiras industriais livros; revistas técnicas; periódicos; seminários; congressos; feiras industriais Diploma = ponto de partida; Especializações;Pós-graduação Mestrado: conhecimentos em área específica; Mestrado: conhecimentos em área específica; Doutorado: formação de pesquisadores. Doutorado: formação de pesquisadores.

30 30IEM- I ÉTICA PROFISSIONAL Responsabilidades: humanidade. A ética deve ser a base sobre a qual é estabelecido o comportamento do profissional perante a sociedade, empregador e cliente. A formação do Engenheiro tem um custo social que deve ser resgatado através de sua atuação consciente perante a sociedade, ou seja, a sociedade deve se beneficiar do trabalho do Engenheiro.

31 31IEM- I MÚLTIPLAS ATIVIDADES Campo de atuação muito amplo; Funções: projetar, executar, administrar, verificar,fiscalizar, pesquisar projetar, executar, administrar, verificar,fiscalizar, pesquisarhidrelétrica;automóvel; jato comercial; prédio residencial aeroporto obras de saneamento etc.

32 32IEM- I PROCESSO DE FORMAÇÃO Sistema educacional tem por objetivo aumentar a capacidade do indivíduo perante os problemas a ele apresentados. Os cursos de Engenharia são planejados para fornecer um conjunto de conhecimentos que habilitem os profissionais neles formados a dominarem uma determinada área de atuação. CURSO DE ENGENHARIA formação básica formação básica formação geral formação geral formação profissional geral formação profissional geral formação profissional específica formação profissional específica matérias complementares matérias complementares

33 33IEM- I FORMAÇÃO BÁSICA Matemática: Cálculo Vetorial; Cálculo Diferencial e Integral; Geometria Analítica`; Álgebra Linear; Cálculo Numérico; Probabilidade e Estatística. Física: Medidas Físicas; Fundamentos de Mecânica Clássica; Teoria Cinética; Termodinâmica; Eletrostática e Eletromagnetismo; Física Ondulatória; Introdução à Mecânica Quântica e Relativista; Introdução à Física Atômica e Nuclear. Química: Estrutura e propriedades periódicas dos elementos e compostos químicos; tópicos básicos da físico- química. Mecânica: Estática; cinemática e dinâmica do ponto e do corpo rígido.

34 34IEM- I FORMAÇÃO BÁSICA Processamento de dados: Conceito básico de computação; aplicação típica de computadores digitais; linguagens básicas e sistemas operacionais; técnicas de programação. Desenho: Representações de forma e dimensão; convenções e normalizações. Eletricidade: Circuitos; medidas elétricas e magnéticas; componentes e equipamentos elétricos e eletrônicos. Resistência dos Materiais:Tensões e deformações nos sólidos; análise de peças sujeitas à esforços simples e combinados; energia de deformação. Fenômenos de Transporte: mecânica dos fluidos; transferência de calor e de massa

35 35IEM- I FORMAÇÃO GERAL Os objetivos das disciplinas de formação geral são de complementação da formação do Engenheiro. São disciplinas de natureza humanística e ciências sociais; economia; administração e ciências do ambiente. Estas disciplinas são importantes, pois o Engenheiro atua na sociedade, necessitando ter noções mínimas destes assuntos.

36 36IEM- I FORMAÇÃO PROFISSIONAL No Brasil seis grandes áreas de formação profissional da Engenharia são reconhecidas, estabelecidas pela resolução 48/78 do CFE - Conselho Federal de Educação : CIVIL CIVIL ELÉTRICA ELÉTRICA MECÂNICA MECÂNICA METALURGICA METALURGICA MINAS MINAS QUÍMICA QUÍMICA

37 37IEM- I FORMAÇÃO COMPLEMENTAR Disciplinas extra-curriculares e atividades complementares; Idiomas;Estágios;Informática

38 38IEM- I FORMAÇÃO COMPLEMENTAR Disciplinas extra-curriculares e atividades complementares; Idiomas;Estágios;Informática

39 39IEM- I Listagem das Modalidades (50) TRADICIONAIS (16) Elétrica-195Civil-174Mecânica-110Química-60Industrial-35Agronômica-23Agrícola-23Metalúrgica-14Minas-10Agrimensura-9Cartográfica-6Têxtil-5Naval-4Fundição-1Geológica-1Fortfic/Construção-1 NOVAS TECNOL (18) Computação-94 Controle Automação-49 Telecomunicações-34Materiais-23Mecatrônica-12Eletrônica-10Aeronáutica-5Petróleo-5Comunicações-2Plásticos-2Eletrotécnica-1 Expl/Prod Petróleo-1 Física-1 Infra-Estr Aeronáutica-1 Redes Comunicações-1 Sistemas Digitais-1 Teleinformática-1Software-1 SAÚDE/AMBIENTAL (13) Ambiental-82Alimentos-57Florestal-32Sanitária-11Pesca-8Bioprocessos-7Biomédica-3Hídrica-2Horticultura-2Bioquímica-1Aquicultura-1 Energia -1 Florestas Tropicais-1 GESTÃO (3) Produção-200 Processos de Produção-1 Segurança do Trabalho-1 Fonte: Organizado pelo Autor - Dados INEP, 2005

40 40IEM- I Tecnologias de base informacional (computação, automação, telecomunicação, etc.); Tecnologias de base informacional (computação, automação, telecomunicação, etc.); Utilização mais racional dos recursos do planeta e as suas conseqüências para o ambiente e para a saúde (ambiental, florestal, alimentos, bioprocessos, etc.); Utilização mais racional dos recursos do planeta e as suas conseqüências para o ambiente e para a saúde (ambiental, florestal, alimentos, bioprocessos, etc.); Gestão das organizações, dos recursos e das pessoas o que pode ser comprovado pelo vertiginoso crescimento da modalidade de Engenharia de Produção. Gestão das organizações, dos recursos e das pessoas o que pode ser comprovado pelo vertiginoso crescimento da modalidade de Engenharia de Produção. Crescimento Novos Enfoques

41 41IEM- I Modalidades: Novos Enfoques Tradicionais Novas Tecnologias 1950: ITA, S Carlos SaúdeAmbiente 1960: UFRRJ, UNICAMP Gestão 1970: USP, UFRJ Fonte: Organizado pelo Prof. Vanderli Fava (UFJF) - Dados INEP, 2005

42 42IEM- I 1 – Sistêmico/Organizacional Projeto Processamento Modela-Transforma Gestão Entrada Saída Porque novos enfoques? 2 – Sistemas mais Complexos ProjetoProcessamentoModela-TransformaGestão Qualidade Mais Tecnologia Produtividade Competitividade Qual Perfil Profissional?

43 43IEM- I PERFIL PROFISSIONAL? SOLUCIONADOR DE PROBLEMAS Natureza do Conhecimento Raciocínio Lógico MODELARPROBLEMAS Base: Matemática, Física, Computação PROJETARTRANSFORMAR Materiais, Tecnologia Processos, etc. E N G E N H E I R O

44 44IEM- I Evolução do Perfil do Engenheiro Facilidade de Cálculos – espírito prático – aplicador de tecnologia - dificuldade para escrever ou se expressar Década de 50: Tecnologia de base Computacional, AutomaçãoTecnologia de base Computacional, Automação Qualidade e ProdutividadeQualidade e Produtividade Década de 60: Projeto (menos tempo e menor CVP) MÉTODOSProjeto (menos tempo e menor CVP) MÉTODOS Revolução Cultural Humanas/AmbienteRevolução Cultural Humanas/Ambiente Década de 70: Energia, Produtividade e CompetitividadeEnergia, Produtividade e Competitividade Processos, Serviços agregados a produtos, Setor ServiçosProcessos, Serviços agregados a produtos, Setor Serviços Gestão Complexa (mais do que Administrar)Gestão Complexa (mais do que Administrar)

45 45IEM- I DINÂMICA (Cordeiro, 2006) Não há mais formação profissional terminal. Recomenda-se eliminar a idéia de formatura, principalmente em engenharia. Não há mais formação profissional terminal. Recomenda-se eliminar a idéia de formatura, principalmente em engenharia. Prof Pirró e Longo

46 46IEM- I DINÂMICA (Cordeiro, 2006) O analfabeto do novo milênio não será quem não souber ler e escrever, mas sim aquele que não souber aprender, desaprender e reaprender. Prof Pirró e Longo aprender

47 47IEM- I Formação Acadêmica: MEC - CNE/CES 11 Exercício Profissional: CONFEA/CREAs Sociedade: (Cidadão - compromissos) Mercado: (Atributos - empreender) Exigências atuais de formação - PERFIL

48 48IEM- I PROVAS

49 49IEM- I PROVAS

50 50IEM- I PROVAS

51 51IEM- I PROVAS

52 52IEM- I VAGAS/CURSOS (Dados INEP, 2005) Curso Vagas oferec Cand inscr Vagas ocup. % vgs ocup Rel. cand/vgs Administração ,3% 1,54 (22º) Direito ,1% 2,60 (9º) Pedagogia ,8% 1,43 (24º) Engenharia ,8% 2,62 (8º) Comunicação ,5% 1,83 (18º) Medicina (30º) ,0% 21,61 (1º) (º) Class entre os cursos com mais de 10 mil vagas oferecidas (~30)

53 53IEM- I EVASÃO (INEP, 2005) Curso Vagas oferec Cand inscr Vagas ocup. % vgs ocup Rel. cand/vgs Engenharia ,8%2,62 Números aproximados: Para 10 vagas 6 são ocupadasPara 10 vagas 6 são ocupadas Para 10 candidatos 4 ingressamPara 10 candidatos 4 ingressam Para 10 ingressantes 5 concluemPara 10 ingressantes 5 concluem País formou ~26 mil Engenheiros em 2005 Potencial ~78 mil Engenheiros


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