Objetivos gerais deste livro:
Esta proposta de trabalho contemplará dois livros que se completam. O primeiro, "Engenharia integrada por computador e sistemas CAD/CAM/CNC - princípios e aplicações", tem por objetivo consolidar o conhecimento básico e intermediário sobre as tecnologias de manufatura integradas por computador. Os conceitos sobre os sistemas CAD/CAM/CNC, dentre outros sistemas computacionais de apoio à engenharia, são discutidos neste livro.
Almeja-se conciliar, dentro dos limites cabíveis, a teoria e a prática envolvidas neste tema. Não se objetiva obter aprofundamento em ambos os lados, devido às suas proporções, mas sim, propiciar ao leitor uma visão tecnológica embasada nas ciências que formam este tema. Exemplos práticos são empregados para auxiliar a compreensão. Entretanto, este livro não tem por objetivo fornecer instruções para aplicação de um software específico.
A conclusão deste trabalho se dará em um segundo momento, com o livro "Fabricação de formas geométricas complexas". Além de uma breve introdução aos conceitos iniciais sobre o tema, este segundo livro focará as técnicas avançadas de fabricação destas geometrias, comumente encontradas em indústrias de moldes e matrizes, na área automobilística e aeronáutica, empregando os sistemas computacionais e as tecnologias abordadas no primeiro livro.
A seguir estão apresentadas algumas considerações sobre a formação profissional e o desenvolvimento tecnológico.
Velocidade de desenvolvimento tecnológico e atualização curricular
Como consequência do desenvolvimento competitivo imposto pelo mercado atual, as indústrias demandam constantemente alta velocidade de atualização tecnológica. Com isso, as instituições de formação profissional, sejam estas de segundo ou terceiro grau, encontram dificuldades em acompanhar esta evolução de forma adequada.
O tema abordado por este livro, engenharia auxiliada por computador, é um caso típico. A visão tradicional do ensino deste tema, muitas vezes, se restringe apenas à utilização de um software específico, resumindo as disciplinas ao ensino de ícones e comandos. Os objetivos reais, as áreas de aplicação e outras peculiaridades tecnológicas e científicas do software, não são debatidos.
Em alguns casos, as disciplinas de engenharia relacionadas passam a ser "apelidadas" conforme o nome do software a ser utilizado, por exemplo: "disciplina de Autocad". Em outro caso, "desenho auxiliado por computador", o que restringe a aplicação de uma importante ferramenta computacional apenas para realizar desenhos de engenharia (2D).
Este livro sugere uma abordagem contemporânea sobre o tema, desenvolvendo o conhecimento e raciocínio do aluno para aplicar uma ferramenta computacional de auxílio à engenharia, independente do fornecedor do software, tendo em vista que, atualmente, um grande número de sistemas computacionais encontra-se disponível no mercado.
Este panorama resulta na carência de profissionais capacitados para suprir determinadas exigências de trabalho. Desta forma, a indústria deve buscar, de maneira cabível, a qualificação de seus funcionários. Um profissional que possua uma visão ampla sobre o tema estará mais capacitado a encontrar melhores soluções para resolver um problema, interagindo com as demais etapas de fabricação suportadas pelos sistemas computacionais de apoio à engenharia. Profissionais que dominem não apenas a utilização de um software específico, mas sejam capazes de conhecer toda a tecnologia necessária para sua aplicação, e demais tecnologias de apoio, terão um futuro promissor.
Neste contexto, o presente livro tem por objetivo fornecer uma colaboração inicial para minimizar esta carência. São discutidas as tecnologias computacionais para auxílio à engenharia. São estas denominadas sistemas CAx, onde x representa as diferentes etapas de engenharia, auxiliadas por computador (CA - Computer Aided). Dentre estes sistemas, destacam-se: CAD/CAM/CAA/CAE/CAI/CAPP, além de equipamentos e máquinas de comando numérico computadorizado (CNC), essenciais para a indústria moderna e competitiva.
Neste livro são apresentadas as metodologias de trabalho com estes sistemas, de forma generalizada. Procura-se desenvolver o raciocínio técnico do leitor para a aplicação destas tecnologias, sem a apresentação de ícones, comandos e caminhos gráficos, que são distintos para cada software. Um sistema CAx é tratado como uma ferramenta, e não como foco principal de discussão. Exemplos práticos de utilização destes sistemas são apresentados apenas para auxiliar a explanação dos temas de engenharia. Exemplos práticos, mas não específicos de um software, também são pontos diferenciais propostos neste livro, o qual procura conciliar teoria e prática.
Sugestão de aprendizado:
Além do esclarecimento sobre as tecnologias CAx para profissionais, alunos e interessados, este livro oferece uma proposta para engrandecer a metodologia de ensino em disciplinas relacionadas. É sugerida a seguinte sequência de disciplinas para cursos de graduação em engenharia:
Desenho técnico - 1ª fase: abordagem exclusiva sobre método de desenho técnico para engenharia. Desenvolver o raciocínio tridimensional e a interpretação de desenhos de engenharia. Exercícios exclusivamente à mão livre.
Desenho técnico auxiliado por computador - 2ª fase: aprofundar os conceitos de desenho técnico utilizando uma ferramenta CAD 2D.
Engenharia integrada por computador - 3ª fase: conceitos teóricos e práticos sobre tecnologias, integração de sistemas CAx (CAD/CAM/CAE/CAI, etc.) e tecnologias avançadas de fabricação.
Disciplinas específicas CAx: para futuras fases do curso, empregando a base oferecida pelas disciplinas anteriores, o aluno estará apto a desenvolver disciplinas de caráter mais específico utilizando diferentes ferramentas CAx, em função da ênfase do curso de engenharia, tais como: manufatura (CAM); qualidade (CAI); projeto (CAE); modelamento e design (CAD); planejamento e controle de produção (ERP/MRP), dentre outros.
Desta maneira, o aluno deverá compreender adequadamente a função e integração destes sistemas computacionais, identificando possibilidades específicas de aplicação e uso.
Devido à complexidade dos temas apresentados, as limitações deste livro possibilitam ampliar discussões posteriores sobre tópicos específicos.
Principais tópicos discutidos no livro:
Dentre os temas apresentados, destacam-se:
- Manufatura integrada por computador - CIM.
- Aplicação de sistemas CAx (CAD/CAM/CAE/CAI/CAPP).
- Sistemas CAD: classificação destes sistemas (escolha para investimento), métodos de trabalho e modelamento 3D, métodos para representações geométricas e matemática empregada.
- Representação de curvas e superfícies em sistemas CAx.
- Sistemas CAM: métodos de trabalho e aplicações avançadas.
- Métodos e técnicas de trabalho: engenharia reversa, prototipagem rápida, engenharia simultânea.
- Máquinas-ferramenta e comando numérico computadorizado (CNC).