Engenharia Mecânica

Concepção

O século 20 caracteriza-se pelos grandes passos que foram dados na ciência e na tecnologia. Na primeira metade, os desenvolvimentos foram predominantemente de equipamentos (hardware). Durante este período aumentaram consideravelmente a complexidade mecânica, a precisão e a velocidade da maquinaria de produção nas instalações industriais. Este período pode então ser chamado da era do hardware.


De modo similar, a segunda metade pode ser chamada da era da programação (software), porque foi este o fator dominante neste período. No início a eletrônica, que estava confinada à área de comunicações, penetrou nas instalações industriais e o nível de automação aumentou consideravelmente na forma da automação rígida (específica para determinado produto).


O desenvolvimento dos microprocessadores na década de 70 forneceu um novo estímulo para a evolução industrial. Pelo uso do software adequado foi possível realizar tarefas complexas de um modo simples e flexível, alterável facilmente. Em estágios posteriores aconteceu a fusão sinérgica de diversas tecnologias e da ciência da computação, e como resultado a automação rígida deixou seu lugar para a automação flexível (adaptável a diversos produtos), culminando nos processos controlados por computador que possuem um certo grau de inteligência e autonomia. Assim nasce a era da mecatrônica que caracteriza-se pela fusão de diversas tecnologias e por um ciclo de vida mais curto para os produtos.


Engenharia Mecatrônica (ou de Controle e Automação) é a integração sinergética da engenharia mecânica com eletrônica e controle inteligente por computador no projeto e manufatura de produtos e processos. Um sistema mecatrônico realiza aquisição de sinais, processamento digital e, como saída, gera forças e movimentos. Os sistemas mecânicos são estendidos e integrados com sensores, microprocessadores e controladores, podendo, assim, seguir comandos externos para realizar determinadas tarefas. Apesar de ter surgido pela automatização e flexibilização do controle eletrônico de equipamentos mecânicos, daí vindo seu nome, as técnicas estudadas e desenvolvidas são possíveis de serem aplicadas a quaisquer processos e equipamentos. Exemplos existem em processos químicos, como refinaria de petróleos e fabricação de remédios, processos metalúrgicos, equipamentos hospitalares ou até automação de serviços, tendo algumas escolas adotado o nome mais abrangente de Engenharia de Controle e Automação.


Exemplos de sistemas mecatrônicos são:


· Manipuladores robóticos para manufatura, manipulação e serviço;


· sistemas para automação de máquinas e processos;


· máquinas com controle digital;


· controladores de semáforos;


· sistemas de automação logística, desde automação de depósitos e estoques até automação de vendas;


· veículos autoguiados;


· máquinas ferramentas controladas por computador;
máquinas robóticas para aplicações de diagnóstico e reabilitação em medicina; e dispositivos como: câmeras eletrônicas, impressoras, máquinas de fax, fotocopiadoras, vídeocassetes, etc.


A formação recebida habilita o engenheiro mecatrônico para atividades de concepção, implementação, utilização e manutenção de unidades de produção automatizadas ou a serem automatizadas. Os
interessados pelas qualificações deste profissional são empresas de engenharia, indústrias de produção de equipamentos e de programas para automação industrial e indústrias usuárias destas técnicas.

O curso tem duração de 5 anos divididos em 10 semestres. Os primeiros anos são dedicados a formação básica de engenharia, tendo disciplinas de introdução à área, mas principalmente disciplinas como Cálculo e Física, que contém ferramentas necessárias para nos anos seguintes poder entender e aprender a usar as disciplinas profissionalizantes da área específica de atuação. Entre essas disciplinas especificas podemos citar Controle Automático, Controle Digital (usando computadores), Eletrônica Analógica, Eletrônica Digital, Eletrônica de Potência, Processos de Fabricação, Oficina mecânica, Elementos de máquinas, Máquinas Elétricas, Instrumentação, Automação Industrial, Redes de dados industriais e de Computadores, Programação, Bancos de Dados, e outras.


Finalidade

O curso de Engenharia Mecatrônica oferecido pela UCDB tem como finalidade a formação abrangente de um profissional capaz de atuar em diversas áreas, tais como:

- Automação e Robótica em geral (Industrial, Agrícola, ...);

- Projeto e manutenção de sistemas microprocessados em geral, incluindo desenvolvimento de equipamentos para outras áreas, como fisioterapia, fonoterapia e outras;

- Infraestrutura de redes (cabeamento estruturado e instalações elétricas);

- Administração de redes de computadores e de redes industriais (sensores e atuadores em indústria, agricultura, etc);

- Sistemas de Alarmes, cercas elétricas, correção de fator potência em indústrias, etc.


Objetivos

O curso de Engenharia Mecatrônica da UCDB, possui como foco principal a área de Automação e Controle, cobrindo nessas áreas disciplinas de Controle Automático, Controle Digital (usando computadores), Eletrônica Analógica, Eletrônica Digital, Eletrônica de Potência, Processos de Fabricação, Oficina mecânica, Elementos de máquinas, Máquinas Elétricas, Instrumentação, Automação Industrial, Redes de dados industriais e de Computadores, Programação, Bancos de Dados, e outras.


Profissional Pretendido

O engenheiro graduado em Engenharia Mecatrônica pela UCDB deverá possuir as seguintes aptidões:



· Capacidade de interpretação, elaboração, execução e gerenciamento de projetos.

· Capacidade de trabalho em equipes multidisciplinares.

· Capacidade de gerenciamento, operação e manutenção de sistemas e processos.

· Capacidade de resolver problemas envolvendo:

Ø Desenvolvimento de software e hardware para sistemas embarcados (controladores microprocessados ou por lógica reconfigurável).

Ø Automatização de maquinas (retrofit)

Ø Possíveis projetos de máquinas se o mercado requisitar, oferecendo disciplinas optativas para isso.

Ø Manutenção industrial.

Ø Atuar com automação em geral, inclusive industrial e agrícola e de saneamento.

Ø Integração de sistemas de controle e automação, envolvendo instrumentação e atuadores, CLPs, computadores em geral e sistemas de radio freqüência.

Ø Análise, projeto, implementação e manutenção de aplicativos e software básico.

Ø Instalação e manutenção de redes de computadores e redes industriais.

Ø Instalação elétrica e de cabeamento de redes de computadores e redes industriais.

Ø Elaboração e desenvolvimento de projetos de pesquisa e desenvolvimento.



· Habilidade de resolver problemas com flexibilidade e criatividade face aos diferentes contextos organizacionais e sociais.

· Capacidade de desenvolvimento e aplicação de modelos matemáticos e físicos.

· Capacidade de adaptação à evolução da tecnologia das áreas eletrônica, mecânica, controle e computação.

· Possuir uma visão ética e humanística que lhe permita exercer suas funções de forma consciente e responsável para com a sociedade.





O profissional formado por este curso poderá exercer, entre outras, as seguintes funções no mercado de trabalho:

· Líder de equipes de manutenção ou de projetos.

· Projetista integrador de sistemas de automação e controle, para fins industriais, comerciais ou agropecuários.

· Projetista eletrônico ou mecânico

· Documentação técnica mecânica

· Programador.

· Responsável por Manutenção industrial.

· Consultor Técnico.

· Projetista de Hardware microcontrolado ou baseado em lógica reconfigurável (FPGA e outros)

· Gerente de uma área técnica (Redes, Projeto de Software, etc.).

· Pesquisador com capacidade de acompanhar a evolução das tecnologias, pois terá adquirido habilidade necessária para:

Ø Utilizar a Rede Mundial de Computadores para a aquisição de novos conhecimentos.

Ø Interagir com profissionais e pesquisadores da área.

Ø Manter-se informado através de livros, periódicos, anais, etc.

Ø Participar de Congressos, Cursos de Extensão e Pós-Graduação, etc.















METODOLOGIA UTILIZADA PARA A FORMAÇÃO DO PROFISSIONAL



Para formar profissionais aptos e competentes no desempenho de suas funções, o Curso de Engenharia Mecatrônica da UCDB desenvolve as disciplinas que compõem a grade curricular através dos seguintes recursos:



· Aulas práticas em laboratórios equipados com "datashows" e com, no máximo, 2 alunos por máquina.

· Aulas teóricas com retroprojetores ou "datashows".

· Laboratórios de Química, Física, Hardware, Eletrônica, Controle e Automação, Sistemas Embarcados, Mecânica dos Fluidos, Termodinâmica, e Automação Industrial.

· Acesso ilimitado e gratuito à Internet.

· Endereço eletrônico e listas de discussões mediadas por professores.

· Ciclo de palestras.

· Programa de incentivo à Iniciação Científica, com bolsas PIBIC (CNPq) e da própria instituição.

· Atividades Interdisciplinares.

· Incentivo a formação de grupos de estudo (como o Grupo de Futebol de Robôs e de Linux, por exemplo).



A grade curricular cobre todos os conteúdos básicos de engenharia, e mais as áreas específicas de eletrônica, mecânica, controle e automação, e computação, mas buscando sempre uma maior ênfase na aplicação das teorias do que no desenvolvimento das mesmas. Uma grande parte das disciplinas tem 1/3 de suas aulas como praticas de laboratório. Nos três últimos semestres existem 4 disciplinas optativas que podem ser usadas para criar uma espécie de ênfase, flexibilizando a agrade, agilizando ajustes de acordo com as necessidades correntes do mercado de trabalho.

A parte básica de engenharia é vista em disciplinas como Introdução à Eng.Mecatrônica, Cálculo 1, 2 e 3, Geometria Analítica, Álgebra Linear, Cálculo Numérico, Probabilidade e Estatística e Físicas.

A Eletrônica é coberta em Eletrônica 1 e 2, Circuitos Elétricos, Circuitos Digitais, Projeto Digital, Eletrônica Industrial, Microcontroladores, eletromagnetismo, Maquinas Elétricas e Conversão de Energia, Redes, Telecomunicações. Além de optativas como Processamento digital de sinais (DSP), Processamento de Imagens. Deve-se salientar que não se espera que o egresso seja capaz de projetar um motor elétrico integralmente, mas que seja capaz de conhecê-lo bem a ponto de saber quais utilizar em seus projetos de integração de sistemas. Já em eletrônica embarcada espera-se que ele, com a carga horária disponível, seja capaz de utilizar bem microcontroladores e lógica reconfigurável para implementação de seus projetos de controle.

Mecânica é vista em disciplinas como Mecânica dos Fluidos, Termodinâmica, Resistência de Materiais, Elementos de Máquinas, Ciência dos Materiais, Processos de Fabricação e Práticas Mecânicas, Motores a Combustão e Sistemas Hidráulicos, Desenho Técnico, CAD/CAM, além de possíveis optativas como Maquinas Agrícolas, Vibração, Projeto de Máquinas, Refrigeração e Ar condicionado.

A Computação é coberta em Programação 1 (lógica de programação e linguagem C), Programação 2 (C++ e estrutura de dados), Metodologia de Projeto (met.científica, engenharia de software e controle de projetos), Programação 3 (Banco de Dados e Sistemas Operacionais). Algumas disciplinas são comuns à computação e à eletrônica, como já mencionadas antes, tais como Circuitos Digitais, Projetos Digitais, Microcontroladores e Redes, entre outras.

Na área de Automação e Controle são vistos Controle 1 (Clássico), Controle 2 (controle digital), Modelagem e Simulação, Instrumentação, Automação Industrial, entre outras. Além disso, podem-se oferecer como optativas outras mais, como Controle Avançado (Multivariável / Robusto), Controle Inteligente (neuro-fuzzy), Otimização, Controle de Processos Químicos.

Na área de humanas espera-se que o aluno seja capaz de interagir em equipe ou liderá-las, através de trabalhos que precisa fazer em todas as aulas praticas e projetos desenvolvidos, e em disciplinas da área. Espera-se também que caso ele abra seu próprio negócio (podendo usar a incubadora de empresas da UCDB) ou caso cresça numa grande empresa e assuma cargos administrativos, que conheça e possa aplicar conceitos de gerenciamento de negócios, vistos em disciplinas como Economia, Empreendedorismo e outras. Alguns conceitos de legislação também úteis para estas funções são vistos em Ética Profissional.

Também é possível oferecer disciplinas optativas em outras áreas como Engenharia Biomédica, Eng.Clinica, Manutenção de equipamentos hospitalares, úteis para desenvolvimento de projetos como os que atualmente desenvolvemos junto a cursos da área de saúde da UCDB (fonoaudiologia, fisioterapia, etc...) e em Sistemas de Produção, úteis para quem for atuar na área de produção.

Um projeto de Graduação é desenvolvido durante o último ano do curso e os trabalhos são acompanhados por uma comissão de professores pesquisadores ou atuantes no mercado de trabalho.

Estagio obrigatório é exigido no último ano, num total de 160 horas, com um professor para acompanhar os estágios, e com os alunos fazendo seminários aos demais explicando suas tarefas nos respectivos estágios.