Seminários em grupo | 30 minutos por apresentação

Proposta Geral

Cada grupo deverá apresentar um artigo acadêmico que discute ou aplica uma norma técnica relevante para a área de automação industrial e sistemas supervisórios. O objetivo é que os alunos desenvolvam simultaneamente:

• Capacidade de leitura crítica de literatura técnico-científica em inglês (e português);
• Conhecimento prático sobre normas e padrões industriais amplamente adotados no mercado;
• Habilidade de comunicação científica no formato acadêmico oral. Os grupos são incentivados a ir além do artigo base, complementando a apresentação com outras fontes, imagens, vídeos e exemplos industriais reais — especialmente aqueles presentes na região do Alto Paraopeba (e.g., siderurgia, mineração).

Trabalhos por Grupo

Regras da Apresentação

• Duração: 35 minutos por grupo (≈ 30 min de apresentação + 5 min de perguntas)
• Participação: Todos os membros do grupo devem apresentar ao menos uma parte
• Material: Slides obrigatórios; vídeos, imagens e demos são incentivados
• Fontes complementares: Deve-se citar pelo menos duas fontes além do artigo base

Estrutura Acadêmica Esperada

A apresentação deve seguir a estrutura clássica de comunicação científica. Abaixo, o detalhamento de cada seção com orientações específicas para este tipo de trabalho.

Introdução (~4 min)

Objetivo da seção: Situar o ouvinte no contexto do problema e justificar a relevância da norma.

O que poderia ser incluído:

• Contextualização da área (e.g., sistemas supervisórios, automação industrial, IoT, etc.)
• Qual problema prático a norma abordada resolve?
• Por que essa norma é relevante para a indústria brasileira / regional?
• Breve histórico da norma (quando surgiu, quem a desenvolveu, revisões importantes) Dica de ouro: Comece com um exemplo real ou um acidente industrial que motivou a criação da norma. Isso prende a atenção da audiência desde o início.

Objetivo (~1 min)

Objetivo da seção: Deixar claro o que o grupo se propõe a apresentar.

O que poderia ser incluído:

• Objetivo geral da apresentação (ex.: "apresentar os conceitos centrais da norma X e discutir sua aplicação no contexto de...")
• Objetivos específicos (2 a 3 tópicos que serão cobertos) Dica: O objetivo deve ser realista para 30 minutos. Não tente cobrir tudo — escolha os aspectos mais relevantes para a ementa da disciplina.

Fundamentação Teórica (~8 min)

Objetivo da seção: Apresentar os conceitos da norma que embasam o artigo.

O que poderia ser incluído:

• Estrutura geral da norma (partes, seções principais)
• Terminologia e definições-chave
• Modelos, ciclos de vida, arquiteturas definidos pela norma
• Relação com outras normas (e.g., como a norma se conecta ao IEC 62443, ISA-95, etc.) Dica: Use diagramas da própria norma (ou reconstruídos) para ilustrar os conceitos. Figuras valem mais que parágrafos em uma apresentação oral.

Metodologia do Artigo (~5 min)

Objetivo da seção: Explicar como os autores conduziram o trabalho.

O que poderia ser incluído:

• Que tipo de trabalho é? (revisão sistemática, estudo de caso, implementação prática, simulação?)
• Qual planta, sistema ou cenário foi utilizado?
• Quais ferramentas, softwares ou equipamentos foram usados?
• Como a norma foi aplicada metodologicamente? Dica: Se o artigo usar um estudo de caso industrial, tente encontrar imagens ou vídeos do tipo de planta descrita. Isso torna a metodologia muito mais concreta para quem está assistindo.

Resultados e Discussão (~7 min)

Objetivo da seção: Apresentar o que o artigo encontrou e o que isso significa na prática.

O que poderia ser incluído:

• Principais resultados obtidos pelos autores
• Como esses resultados demonstram a aplicação (ou o valor) da norma?
• Limitações apontadas pelos autores
• Discussão crítica do grupo: vocês concordam com as conclusões? Há ressalvas? Dica: Esta é a seção mais importante da apresentação. Reserve tempo suficiente para ela. Dados quantitativos (gráficos, tabelas do artigo) são muito bem-vindos aqui.

Conclusão e Perspectivas (~3 min)

Objetivo da seção: Fechar a apresentação e abrir para reflexão.

O que poderia ser incluído:

• Síntese dos pontos mais importantes
• Relevância da norma para o mercado de trabalho dos futuros engenheiros
• Tendências ou trabalhos futuros mencionados no artigo
• Uma reflexão do grupo: como essa norma poderia se aplicar à realidade industrial local?

Referências (slide final)

Liste todas as fontes utilizadas (artigo base + fontes complementares), no formato ABNT ou IEEE.

Orientações por Grupo

Grupo 1 — ISA-101 / IEC 63303: IHM de Alto Desempenho

Artigo base: Desenvolvimento de Interfaces Homem-Máquina de Alto Desempenho, TCC UFOP (2021)

Norma central: ANSI/ISA-101.01-2015 → adotada internacionalmente como IEC 63303

Tópicos prioritários do artigo

• O que é uma IHM de Alto Desempenho e por que o conceito surgiu (fadiga do operador, acidentes industriais)
• O Ciclo de Vida da IHM conforme ISA-101: Filosofia → Estilo → Toolkit → Design → Implementação → Operação → Manutenção
• Hierarquia de displays (Nível 1: visão geral da planta → Nível 4: diagnóstico)
• Paleta de cores restrita e uso de cinza como cor base
• Diferença visual entre uma IHM "antiga" colorida e uma IHM ISA-101 (o artigo tem imagens comparativas excelentes)
• A aplicação prática: como a norma foi implementada na planta de aspersão de minério

Temas paralelos para explorar

• O acidente da refinaria BP Texas City (2005): a falha de IHM como fator contribuinte — excelente motivação para a norma
• O acidente do voo Air India 605 (1990): interface homem-máquina em aviação, analogia com sistemas industriais
• O conceito de Situational Awareness (Consciência Situacional) de Mica Endsley e sua relação com o design de IHMs
• A evolução para IHMs em dispositivos móveis e tablets no chão de fábrica

Grupo 2 — IEC 62443 / ISA-99: Cibersegurança em SCADA e IIoT

Artigo base: Mapping of Industrial IoT to IEC 62443 Standards, Hadjina et al. — MDPI Sensors, 2025

Norma central: ISA/IEC 62443 (antiga ISA-99) — série completa de cibersegurança para IACS

Tópicos prioritários do artigo

• Diferença entre segurança em TI (Tecnologia da Informação) e OT (Tecnologia Operacional): o triângulo CIA vs. disponibilidade física
• Visão geral da série IEC 62443: estrutura em 4 grupos (General, Policies, System, Component)
• O conceito de Zonas e Condutos (Zones & Conduits) — segmentação de rede industrial
• Security Levels (SL 1–4): o que cada nível exige e como isso se traduz em prática
• Mapeamento IIoT → IEC 62443: quais requisitos da norma são mais desafiadores no contexto IoT
• Áreas identificadas pelo artigo para pesquisa futura (system hardening, asset inventory, etc.)

Temas paralelos para explorar

• O ataque Stuxnet (2010): o primeiro ciberataque documentado a uma planta industrial (centrífugas de urânio no Irã) — caso real emblemático
• O ataque ao sistema de água de Oldsmar, Flórida (2021): acesso remoto ao SCADA de uma estação de tratamento
• O modelo Purdue e como ele define as camadas de segmentação de rede (relaciona com ISA-95, já visto em aula)
• Convergência IT/OT: o que acontece quando o sistema SCADA passa a se comunicar com a nuvem?

Grupo 3 — ISA-95 / IEC 62264: Arquitetura de Sistemas Supervisórios e Indústria 4.0

Artigo base: Review of Industry 4.0 from the Perspective of Automation and Supervision Systems, García-Moreno et al. — MDPI Electronics, 2024

Norma central: ANSI/ISA-95 / IEC 62264 — Integração Enterprise-Control (Modelo Purdue)

Tópicos prioritários do artigo

• A Pirâmide de Automação ISA-95: os 5 níveis (Field → Control → SCADA → MES → ERP) e o que cada um contém
• Como SCADA, DCS e CLP se posicionam nessa hierarquia
• O que é o Modelo Purdue e por que ele ainda é referência mesmo na Indústria 4.0
• Tecnologias habilitadoras da Indústria 4.0 mencionadas no artigo: OPC-UA, MQTT, Digital Twin, Edge Computing
• O RAMI 4.0 como alternativa/complemento à pirâmide ISA-95
• Tendências: a "desverticalização" da pirâmide com arquiteturas orientadas a serviços (SOA)

Temas paralelos para explorar

• O protocolo OPC-UA: o "latim" da comunicação industrial — como ele implementa a integração entre os níveis do ISA-95
• Digital Twin (Gêmeo Digital): como a Indústria 4.0 está mudando a forma de projetar e operar plantas industriais
• Exemplos reais: a CSN (Companhia Siderúrgica Nacional), Gerdau e empresas do polo do Alto Paraopeba — como a automação se organiza em uma usina siderúrgica
• A transição do SCADA local para SCADA em nuvem (Cloud SCADA) — oportunidades e riscos

Grupo 4 — ANSI/ISA-18.2: Gerenciamento de Alarmes

Artigo base: Alarm Rationalization Based on Process Mining Techniques, Oliveira et al. — IFAC Proceedings

Norma central: ANSI/ISA-18.2 — Management of Alarm Systems for the Process Industries (Adotada como IEC 62682)

Tópicos prioritários do artigo

• Por que gerenciamento de alarmes é um problema crítico? (estatísticas de incidentes causados por sobrecarga de alarmes)
• O Ciclo de Vida de Alarmes da ISA-18.2: Identificação → Racionalização → Projeto → Implementação → Operação → Manutenção
• Métricas de desempenho definidas pela norma: taxa de alarmes por hora, alarmes prioritários, alarm floods
• A abordagem de Process Mining como ferramenta de racionalização de alarmes
• Como o artigo aplica as métricas da ISA-18.2 a dados reais de uma planta industrial
• Resultados obtidos: redução de alarmes, melhoria da interpretabilidade

Temas paralelos para explorar

• O acidente da Refinaria BP Texas City (2005) novamente, mas desta vez pelo ângulo dos alarmes: operadores receberam centenas de alarmes simultâneos nos momentos críticos
• O conceito de Alarm Flood: quando tantos alarmes disparam ao mesmo tempo que o operador fica paralisado
• Alarmes inteligentes com Machine Learning: como a inteligência artificial está sendo usada para filtrar e priorizar alarmes em tempo real
• A diferença entre alarme, evento e notificação — conceitos que a ISA-18.2 define com precisão

Grupo 5 — ISA-88 + IEC 61131-3: CLP, SDCD e Controle em Batelada

Artigo base: Methodology and Tools to Integrate Industry 4.0 CPS into Process Design and Management: ISA-88 Use Case, Doménech et al. — MDPI Information, 2022

Normas centrais: ISA-88 / IEC 61512 — Batch Control (controle em batelada) e IEC 61131-3 — Linguagens de Programação de CLPs.

Tópicos prioritários do artigo

• O que é controle em batelada (batch) e onde ele aparece na indústria (farmacêutica, alimentos, química)
• A hierarquia de modelos ISA-88: Processo → Procedimento → Operação → Fase → etapas e transições
• As 5 linguagens da IEC 61131-3: LD, FBD, ST, IL, SFC — e em qual nível hierárquico cada uma é tipicamente usada
• A metodologia do artigo: como passar do modelo de processo ISA-88 para código CLP automaticamente
• O papel do SCADA como interface supervisória para um processo ISA-88
• Benefícios: redução de erros entre projeto e implementação, reusabilidade de código

Temas paralelos para explorar

• Demonstração prática das 5 linguagens IEC 61131-3 com exemplos simples (se o grupo tiver acesso a CODESYS, TIA Portal ou OpenPLC, uma demo ao vivo é ouro)
• O OpenPLC Runtime: ambiente open-source IEC 61131-3 que os alunos podem instalar gratuitamente — ótimo para demonstrar os conceitos na prática
• PLCopen: extensão da IEC 61131-3 para motion control (CNC, robótica) — conecta com o conteúdo de CNC da ementa
• Como a ISA-88 se relaciona com a ISA-95: batelada no nível de controle vs. planejamento no nível MES/ERP

Dicas Gerais de Apresentação Acadêmica

Preparação

• Leia o artigo completo antes de dividir as partes entre o grupo. A divisão deve ser feita com todos tendo visão do todo.
• Não traduza o artigo literalmente — entenda e reapresente com suas próprias palavras.
• Pratique a apresentação inteira ao menos uma vez com cronômetro. 30 minutos passa muito rápido.
• Slides: evite blocos de texto. Use imagens, diagramas, setas, listas curtas. A regra é: o slide apoia o que você fala, não substitui.

Durante a apresentação

• Cada membro deve ter uma transição natural para o próximo — não simplesmente "agora o fulano vai falar sobre...". Conectem os tópicos.
• Gráficos e tabelas do artigo devem ser explicados, não apenas exibidos. Diga o que o eixo Y representa, o que o resultado significa na prática.
• Quando citar um vídeo: apresentem apenas trechos relevantes (máx. 2–3 min). Introduzam antes e comentem depois.

Perguntas e discussão

• Estejam preparados para perguntas sobre a norma em si, não apenas sobre o artigo.
• É válido responder: "o artigo não aborda isso diretamente, mas com base na norma, acreditamos que..."
• Pensem em pelo menos uma pergunta que fariam à audiência para estimular a discussão.

Critérios de Avaliação

Sorteio dos grupos: