Tudo sobre automação industrial

A automação industrial pode ser definida como a aplicação de tecnologias de software, hardware e equipamentos específicos em processos industriais produtivos.

Suas principais finalidades são otimizar as tarefas de controle dos mecanismos e implementar projetos que sejam capazes de aumentar a autonomia dos processos de fabricação por meio de equipamentos e máquinas industriais e, consequentemente, reduzir possíveis esforços humanos que são gastos na execução de determinadas atividades dentro de uma operação.

Ela também pode ser considerada a substituição de trabalhos manuais por tarefas mecânicas. No entanto, isso não quer dizer que as máquinas substituirão os trabalhos das pessoas.

Atualmente, trata-se de um conceito intrinsecamente ligado à Indústria 4.0, que engloba Sistemas Cyber-físicos, Internet das Coisas e Computação em Nuvem para originar “fábricas inteligentes”, com monitoramento de ativos além de automação e controle.

Com os avanços tecnológicos e a Indústria 4.0, a automação se tornou um projeto imprescindível para indústrias que desejam aumentar a sua produtividade e se manter altamente competitivas no mercado.

Indústria 4.0

Conceitos e definição


O termo “Indústria 4.0” surgiu no ano de 2011, em uma feira de Hannover, na Alemanha. Tal conceito foi apresentado ao público a partir de um forte incentivo do governo alemão em propor uma mudança em relação à maneira como as fábricas costumavam operar e operam (ainda há fábricas ativas com pensamentos de negócios antigos). Esta iniciativa teve um apoio de empresas de tecnologias, universidades e de diversos centros de pesqu

O conceito se baseia na descentralização do controle dos processos produtivos, utilizando a tecnologia e automação como forma de conectar todos os processos da operação. Isso com a finalidade de elevar a produção do negócio e ainda reduzir seus custos.

A característica mais predominante da indústria inteligente é a interconectividade de toda a operação. Ou seja, os equipamentos se comunicam entre si, fazendo com que haja uma alta capacidade e velocidade nas trocas de informações entre eles e a central.

Quais são os principais objetivos da automação industrial

Um dos principais objetivos da automação é melhorar os resultados das indústrias, por meio de processos produtivos mais qualificados e com menores custos. Porém, além desse, há outros objetivos muito importantes.

  • Aumentar a produção industrial, a partir de uma maior capacidade produtiva;
  • Oferecer mais segurança, evitando trabalhos perigosos e, consequentemente, que acidentes graves ocorram com os colaboradores;
  • Melhorar a disponibilidade de equipamentos industriais;
  • Realizar atividades difíceis de serem executadas por pessoas;
  • Simplificar processos de manutenção de máquinas industriais;
  • Aumentar a produção industrial, a partir de uma maior capacidade produtiva;
  • Oferecer mais segurança, evitando trabalhos perigosos e, consequentemente, que acidentes graves ocorram com os colaboradores;
  • Melhorar a disponibilidade de equipamentos industriais;
  • Realizar atividades difíceis de serem executadas por pessoas;
  • Simplificar processos de manutenção de máquinas industriais;

Benefícios da automação industrial


A automação de processos produtivos pode ser mais viável economicamente por diversas razões, uma delas está relacionada ao padrão de qualidade, já que os sistemas automatizados proporcionam mais excelência qualitativa, uma vez que as máquinas são projetadas para conduzir os processos sob padrões rigorosos de controle, ou seja, ela proporciona o desenvolvimento de produtos mais eficientes, visto que aparelhos mantêm padrões altos de produção e falham menos.

Ademais, os recursos energéticos e matérias-primas podem ser melhores aproveitados, considerando que a automação permite trabalhar com foco em desperdício zero.

Também é incontestável que a implementação de sistemas automatizados torna os processos industriais mais flexíveis, tanto no que se refere à capacidade de produção como à possibilidade de mudanças nos parâmetros fabris e nas especificidades do produto.

Além disso, proporciona mais precisão e segurança técnica em atividades que são consideradas insalubres e perigosas, garantindo a viabilidade dessas operações altamente complexas, que jamais poderiam ser realizadas por métodos manuais.

• MONITORAMENTO OTIMIZADO

Por meio de uma série de sensores instalados na área de operação da indústria, várias informações, relacionadas às suas atividades produtivas, são captadas e enviadas a um software.

O sistema, por sua vez, tem a prerrogativa de filtrar as informações e enviá-las, de uma forma intuitiva, a equipe de gestores, que podem fazer uso delas no processo de tomada de decisões.

• REDUÇÃO DE ERROS

Os colabores de uma indústria são limitados por fatores físicos que podem reduzir sua eficiência e, em determinados casos, levá-los a cometer erros. Nesse contexto, o sistema de automação surge como uma solução eficaz.

Isso ocorre porque a integração entre softwares avançados e sensores sensíveis permite que a máquina opere de forma autônoma, seguindo as orientações previamente programadas.

Os sensores têm a responsabilidade de enviar informações ao programa a respeito do estado da máquina em questão, o que embasa a operação do sistema.

Nesse novo cenário, cabe ao colaborador humano a tarefa de monitorar o software, a fim de garantir que ele de fato está operando segundo os critérios que foram estabelecidos.

• INTEGRAÇÃO DE OPERAÇÕES

Conforme a adesão de fábricas e empresas ao conceito de Indústria 4.0 aumenta, a comunicação entre negócios tende a se tornar mais eficiente, pois começará a ser feita por meio de sistemas especializados.

Desse modo, uma integração entre uma empresa, seus fornecedores e clientes tende a acontecer, o que abre espaço para a possibilidade das negociações se tornarem mais rápidas e menos custosas.

Quais são os segmentos que a automação industrial pode ser aplicada?


A automação pode ser aplicada em basicamente todos os segmentos industriais que tenham uma operação produtiva com motores, máquinas acionadas ou redutores.

Porém, é importante entender que a automação pode ser classificada em dois tipos: controle de processo discreto e controle de processo contínuo. O primeiro é um processo cuja execução é feita em etapas e é utilizado por indústrias de fabricação por lote e linhas de montagem. Já no segundo, a operação é feita de forma ininterrupta, a fim de garantir o maior volume possível de produto final, e é muito comum em indústrias químicas, alimentícias e metalúrgica.

Abaixo estão alguns exemplos de máquinas e processos que
podem ser automatizados em diferentes segmentos industriais:

• INDÚSTRIA DE PAPEL E CELULOSE

Na indústria de papel e celulose, é muito comum automatizar máquinas e processos relacionados ao corte e descascamento da madeira, branqueamento e embalagem (etiquetas, lacres, etc).

• INDÚSTRIA DE MINERAÇÃO

As mineradoras costumam automatizar processos relacionados à britagem de minérios, carregamento de vagões e embalagem.

• INDÚSTRIA QUÍMICA

A automatização da indústria química é feita a partir de tarefas, como a dosagem de produtos para misturas, estações de tratamento de efluentes, controle de pH e embalagem.

Geralmente, todas as atividades produtivas que necessitam de algum tipo de motor ou redutor para o seu funcionamento podem ser automatizadas por meio do monitoram.

Além desses segmentos industriais, é importante destacar que a automação pode ser aplicada em diferentes áreas de uma indústria e não só na produção e operação. A seguir estão alguns outros setores em que ela pode ser aplicada: Estoque, área do marketing, recursos humanos, área financeira, área comercial.

Princípios da automação industrial


Para o funcionamento e entendimento da automação, é importante entender os princípios que constituem esse serviço.

• Interoperabilidade: capacidade de comunicação entre máquinas e colaboradores de forma clara e precisa por meio de tecnologias, como a internet das coisas e a computação em nuvem.

• Descentralização: pouca interferência humana para tomada de decisões. Ou seja, as máquinas notificam os problemas e falhas que os equipamentos sofrem em uma operação para a central, por meio da combinação de sensores e aplicações de inteligência artificial em um software que é capaz de monitorar a operação da indústria. Assim, os colaboradores só precisam analisar os dados dos indicadores disponíveis e as informações que foram enviadas, e tomar decisões de acordo com as necessidades de produção.

• Virtualização: simulações virtuais do ambiente industrial são criadas por sensores de dados interconectados, permitindo rastrear e monitorar remotamente todos os processos físicos da fábrica, o que possibilita que o projeto de indústrias se torne muito mais eficiente, afinal, erros e fatores de risco podem ser identificados com facilidade ainda nessa etapa do processo.

• Modularidade: capacidade de adaptar a produção flexivelmente conforme a expansão, reposição, retirada ou mutação de módulos.

• Orientação a serviço: disponibilização dos serviços por meio da computação em nuvem.

• Capacidade em tempo real: os dados e as informações enviadas e coletadas na central são gerados e analisados em tempo real, com base nos objetivos produtivos que a indústria tem.

• Princípio do monitoramento de ativos: a partir da automação industrial é possível rastrear e analisar de forma remota o desempenho de toda a operação, a partir de sensores que são colocados em equipamentos industriais.

Para garantir a sinergia entre todos esses princípios, a automação industrial integra três áreas: a eletrônica, que se encarrega da arquitetura e implementação de hardwares; a mecânica, que abrange os dispositivos atuadores; e a tecnologia da informação, que engloba os softwares de controle do sistema.

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