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

SÍNTESE HISTÓRICA Evolução da humanidade ferramentas: + antiga (Tanzânia) com mais de 1.750.000 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: 2.000 a.C. IEM- I

SÍNTESE HISTÓRICA Invenção do alfabeto para escrita e numeração 2.000 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 IEM- 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; IEM- 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; IEM- I

Origens da Graduação em Engenharia I Primeiras Escolas: Paris – França (unir teoria e prática) 1747 - École Nationale des Ponts et Chausseés 1783 - École des Mines 1795 - École Polytechnique, 1795 Monge, 1746-1818 IEM- I

1795 - 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 IEM- I

Origens da Educação em Engenharia II 1790 – Lisboa  Academia Real de Artilharia Fortificação e Desenho 1792 – 1a 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 10 anos depois do Brasil Baseado em Telles (1994) IEM- I

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

1as Escolas de Engenharia no Brasil 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) IEM- I Baseado em TELLES (1994) e PARDAL (1993)

1as Escolas de Engenharia no Brasil II 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)  1914 – J de Fora: Escola de Engenharia de J de Fora (UFJF) 1928 – IME: antiga Escola Militar IEM- I Baseado em TELLES (1994) e PARDAL (1993)

Cursos de Engenharia – Era Vargas 1933 (1a regulamentação): Decreto Federal nº 23.569, de 11 dez 1933: “Regula o exercício das profissões de engenheiro, de arquiteto e de agrimensor”. Profissionais previstos: engenheiro civil; arquiteto ou engenheiro-arquiteto; engenheiro industrial; engenheiro mecânico eletricista; engenheiro eletricista; engenheiro de minas; agrimensor - engenheiros agrônomos; e geógrafos. IEM- 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 IEM- I

MARCOS HISTÓRICOS Tecnologia: + 400 anos; Leonardo da Vinci: 1510 (roda d’água); 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; IEM- I

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

FATOS MARCANTES 1637- René Descartes publica 1o Tratado da Geometria Analítica e formula as leis da refração; 1642- Blaise Pascal constrói a1a máquina de calcular; 1660- Estabelecida a lei de Hooke (princípio básico para o estudo da Resistência dos Materiais); 1729- Stephen Gray descobre que há corpos condutores e não de eletricidade; 1745- Invenção do capacitor elétrico (Ewald Jurgen Von Kleist); 1752- Invenção do para-raios por Benjamin Franklin; 1764- Invenção do condensador (James Watt); 1768- Criação da Geometria Descritiva por Gaspar Monge; 1775- Invenção da Turbina d´água (Pierre Simon); 1789- Lavoiser enuncia a Lei da Conservação da Massa; IEM- I

FATOS MARCANTES 1790- Lavoiser publica a tábua dos 31 elementos químicos; 1800- Alessandro Volta constrói a 1a bateria de zinco e cobre; 1802- Joseph Gay Lussac formula a lei da dilatação dos gases; 1805- Joseph Fourier formula a teoria do desenvolvimento das funções em séries trigonométricas; 1811- Avogadro formula a hipótese sobre a composição molecular dos gases; 1814- George Stephenson constrói a 1a locomotiva; 1819- Hans Derstedt descobre o eletromagnetismo; 1824- Sadi Carnot cria a Termodinâmica; 1825- Nielson constrói o 1o alto-forno; 1831- Faraday descobre a indução eletromagnética; 1834- Charles Babbage inventa a máquina analítica; 1837- invenção do telégrafo elétrico por Samuel Morse; IEM- I

FATOS MARCANTES 1867- Joseph Monier inventa o processo de construção de concreto reforçado; 1878- Tomas Edison inventa a lâmpada elétrica; 1885- Construção do primeiro automóvel por Gottlieb Daimler e Karlz Benz; 1891- Construída a primeira linha de transmissão elétrica em corrente alternada; 1892- Rudolf Diesel inventa, patenteia e produz industrialmente o seu motor de combustão interna. IEM- 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 IEM- I

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

ENGENHEIRO x TÉCNICO IEM- I

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

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

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

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

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

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

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

MÚLTIPLAS ATIVIDADES Campo de atuação muito amplo; Funções: projetar, executar, administrar, verificar,fiscalizar, pesquisar hidrelétrica; automóvel; jato comercial; prédio residencial aeroporto obras de saneamento etc. IEM- 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 geral formação profissional geral formação profissional específica matérias complementares IEM- 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. IEM- 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 IEM- 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. IEM- 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 ELÉTRICA MECÂNICA METALURGICA MINAS QUÍMICA IEM- I

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

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

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

Crescimento  Novos Enfoques 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.); Gestão das organizações, dos recursos e das pessoas o que pode ser comprovado pelo vertiginoso crescimento da modalidade de Engenharia de Produção. IEM- I

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

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

PERFIL PROFISSIONAL? E N G E N H E I R O “SOLUCIONADOR DE PROBLEMAS” Natureza do Conhecimento Raciocínio Lógico “SOLUCIONADOR DE PROBLEMAS” E N G E N H E I R O Base: Matemática, Física, Computação MODELAR “PROBLEMAS” Materiais, Tecnologia Processos, etc. PROJETAR TRANSFORMAR IEM- 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, Automação Qualidade e Produtividade Década de 60: Projeto (menos tempo e menor CVP)  “MÉTODOS” Revolução Cultural  Humanas/Ambiente Década de 70: Energia, Produtividade e Competitividade Processos, Serviços agregados a produtos, Setor Serviços Gestão  Complexa (mais do que Administrar) IEM- I

DINÂMICA (Cordeiro, 2006) Não há mais formação profissional terminal. Recomenda-se eliminar a idéia de “formatura”, principalmente em engenharia. Prof Pirró e Longo - 2003 IEM- I

aprender 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. aprender Prof Pirró e Longo - 2003 IEM- I

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

PROVAS IEM- I

PROVAS IEM- I

PROVAS IEM- I

PROVAS IEM- I

VAGAS/CURSOS (Dados INEP, 2005) Vagas oferec Cand inscr Vagas ocup. % vgs ocup Rel. cand/vgs Administração 431.840 663.744 243.236 56,3% 1,54 (22º) Direito 212.739 554.169 144.845 68,1% 2,60 (9º) Pedagogia 153.962 219.708 81.234 52,8% 1,43 (24º) Engenharia 125.683 329.645 72.583 57,8% 2,62 (8º) Comunicação 103.228 188.512 53.205 51,5% 1,83 (18º) Medicina (30º) 14.501 313.429 14.205 98,0% 21,61 (1º) (º) Class entre os cursos com mais de 10 mil vagas oferecidas (~30) IEM- I

EVASÃO (INEP, 2005) Números aproximados: Curso Vagas oferec Cand inscr Vagas ocup. % vgs ocup Rel. cand/vgs Engenharia 125.683 329.645 72.583 57,8% 2,62 Números aproximados: Para 10 vagas  6 são ocupadas Para 10 candidatos  4 ingressam Para 10 ingressantes  5 concluem País formou ~26 mil Engenheiros em 2005 Potencial  ~78 mil Engenheiros IEM- I