No atual nível evolutivo que temos da tecnologia, é natural que ela seja empregada nas mais diversas áreas – seja pessoal ou profissional – para aprimorar nossas tarefas. Quando pensamos em processos produtivos, como em uma fábrica, provavelmente encontraremos um sistema de automação industrial para facilitá-los.
O sistema de automação vem aperfeiçoando diversos tipos de produção industrial, deixando o mercado cada vez mais otimizado. Se trata de uma evolução para as fábricas, com a aplicação da tecnologia para controlar as máquinas e processos, reduzindo o trabalho humano.
Neste texto iremos tratar do sistema de automação industrial, seus componentes, desafios e mais. Continue a leitura e veja também como implantar este importante recurso. Boa leitura!
Panorama da automação industrial
Primeiramente, precisamos ir à definição de automação industrial, que é a utilização de hardware, software e outros dispositivos para otimização de um processo industrial. A ideia é que, ao atuarem em conjunto, esses recursos deixem sua empresa mais autônoma, diminuindo ao máximo a intervenção humana em fábricas, linhas de montagem e outros ambientes industriais.
Quanto mais automatizado é seu processo, maior se torna sua produtividade e, consequentemente, seu lucro. A tecnologia otimiza o trabalho, fazendo com que as máquinas trabalhem economizando o tempo e os insumos necessários para produção.
Os primeiros sistemas de automação industrial surgiram há bastante tempo, no final do século XIX, no contexto da Revolução Industrial. Neste cenário, os trabalhadores realizavam diversas tarefas manuais extremamente repetitivas, ações que puderam ser substituídas por um maquinário específico, com uma automatização rudimentar realizada por peças mecânicas para otimização do tempo de montagem nas linhas de produção.
Depois, a evolução na produção fez com que as peças mecânicas pudessem ser substituídas por relés e contadores, o que deixou a linha de montagem ainda mais otimizada. Após a Segunda Guerra Mundial a automação seguiu avançando, momento em que foram introduzidos:
- máquinas por comando numérico;
- sistemas de controle para processos;
- circuitos integrados analógicos.
Já na década de 70, foi a vez dos primeiros computadores comerciais entrarem neste cenário para controlar grandes sistemas de automação. Como estes maquinários eram extremamente caros para manter e de difícil programação, eles foram substituídos pelo Controlador Lógico Programável (CLP), que foi criado exatamente para funcionar em processos industriais.
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Quando chegou a década de 90, o sistema de automação industrial já havia conquistado uma alta capacidade de processamento, ficando mais eficiente, veloz e confiável. Essa evolução na tecnologia dos CLPs permitiu um importante aumento na escala de produção, a otimização dos espaços físicos e um incremento no nível de segurança dos produtos, o que propiciou uma considerável redução nos custos de operação.
A tecnologia para automação industrial tem avançado cada vez mais ao ponto de, atualmente, operar com sistemas ciber-físicos, que deixam processos e tomada de decisões descentralizados. Um dos conceitos da Indústria 4.0 mais explorados hoje é a Internet das Coisas (IoT, do inglês, Internet of Things), que traz a possibilidade de comunicação entre diversos equipamentos, com troca de informação em tempo real.
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Entretanto, sistemas mecânicos e eletrônicos não foram completamente superados, pois alguns processos demandam o trabalho humano para garantir a qualidade dos produtos. Somado a isso, o custo para apostar em um sistema ciber-físico é elevado, ficando inviável em alguns casos.
Resumidamente, o sistema de automação atual conta com:
- interoperabilidade;
- virtualização;
- descentralização;
- capacidade em tempo-real;
- orientação a serviço;
- modularidade.
Componentes essenciais de um sistema de automação industrial
Um sistema de automação industrial é complexo, por isso, ele precisa contar com diferentes componentes. Cada um destes é responsável por desempenhar uma tarefa específica, compondo assim o todo.
Dentre diversos componentes, separamos os principais. Confira:
Sensores
Os sensores e outros dispositivos de coleta de dados ficam acoplados ao seu maquinário, registrando variantes na produção, como pressão, temperatura, volume, nível, etc. São eles que coletam as informações fundamentais dos processos, apontando anomalias, sempre que algo estiver diferente do esperado.
Controlador Lógico Programável (CLP)
O PLC é o principal equipamento de um sistema de automação industrial, tendo a função de receber as informações que vieram dos sensores, processá-las, e comandar ações de resposta. Ele conta com entradas e saídas, que podem ser digitais ou analógicas, interfaces de comunicação do tipo Ethernet, serial, USB, entre outras, além de suporte para componentes manuais, como botoeiras.
Saiba mais sobre CLPs neste artigo: O que é CLP e quando utilizá-lo?
Interface Homem Máquina (IHM)
The HMI é um terminal de operação onde as informações são mostradas para o usuário, possibilitando que ele realize um monitoramento dos processos e execute ações, caso seja necessário. Em um processo industrial mais complexo, ela é integrada a um sistema supervisório que conta com outras IHMs referentes a diversos equipamentos.
Drivers
Os drivers, categoria de equipamentos que engloba dispositivos como frequency inverters, motores de passo and servo motors, são componentes responsáveis por acionar motores sempre que for preciso modificar algo. Eles podem regular a velocidade dos motores e controlar sua rotação, posição e torque, por exemplo.
Qual o objetivo da automação industrial?
O principal objetivo de um sistema de automação industrial é tornar sua produção mais eficiente. Basicamente, ao utilizar uma solução de automação industrial você pode produzir mais, aumentar a qualidade, reduzir o retrabalho e, finalmente, ter uma margem maior de lucros.
Partindo desse aumento na produtividade, o sistema de automação industrial impacta positivamente sua empresa por diversos motivos. A vantagem econômica, por exemplo, é percebida em diferentes nuances, como:
- aumento do padrão de qualidade da produção;
- redução do retrabalho, com as máquinas cometendo menos erros;
- melhor aproveitamento dos insumos e recursos energéticos.
Outra importância do sistema de automação industrial é que, por ser flexível, ele permite que você reconfigure seu CLP sempre que for necessário. É possível alterar seus parâmetros de produção, especificidades dos produtos e os equipamentos que estão sendo controlados.
The safety também é um ponto importante da automação industrial, tanto no que diz respeito à precisão técnica dos produtos quanto aos seres humanos. Quanto mais automatizado for o processo, menos funcionários precisarão operar manualmente máquinas perigosas, construindo uma condição de trabalho melhor.
Quais os principais desafios de aplicar um sistema de automação na indústria?
O sistema de automação industrial é algo complexo, já que integra, monitora e controla diversos equipamentos. Por isso, ele não é tão simples de se aplicar. É preciso, antes de mais nada, ficar atento a uma série de medidas básicas para que seu investimento dê certo.
Neste sentido, você irá se deparar com alguns desafios para aplicar um sistema de automação na indústria. Veja alguns dos principais:
Integração de sistemas legados
Sistemas legados são aqueles que já estão presentes na empresa há muito tempo. Com a chegada de novas tecnologias, tais sistemas ficaram ultrapassados.
Como a automação trabalha com tecnologia de ponta, muitas vezes esses sistemas legados não se integram facilmente. O ideal é avaliar se é viável mantê-los ou se a substituição faz mais sentido.
Segurança cibernética
Ao contar com um sistema de automação industrial que fica disponível online ou tenha acesso remoto, é preciso tomar bastante cuidado com a segurança cibernética. Você deverá investir em medidas como a utilização de firewalls, restrição de acesso, utilização de VPN para acesso remoto, criptografia de rede, backup, entre outros recursos para proteger seu negócio contra possíveis ataques e invasões.
Resistência à nova tecnologia
Ao apostar em uma tecnologia nova, os funcionários podem ter dificuldade em se adaptar a ela, principalmente os com que tem mais tempo de casa, já acostumados ao sistema vigente. A automação industrial traz diversas alterações no trabalho, por isso, é fundamental que os envolvidos compreendam essas mudanças. O treinamento da equipe é uma etapa fundamental para o sucesso do projeto.
Custos
Inicialmente, o custo para inserir um sistema de automação industrial pode ser elevado. Entretanto, trata-se de um recurso que trará inúmeros benefícios a médio e longo prazo, valendo a pena realizar um planejamento para conseguir adquiri-lo.
Como implementar um sistema de automação industrial de forma assertiva?
Se você tem desafios para implementar um sistema de automação industrial, certamente deverá fazer isso de forma organizada, garantindo que não deixe passar nenhum detalhe. Veja a seguir cinco pontos que você precisa focar:
Orçamento
Sua empresa precisa ser realista quanto à condição financeira, sabendo quais são suas necessidades e possibilidades. O projeto de implementação deve ter uma base de custos detalhadamente definida, fazendo um balanço entre a necessidade de investimento e os ganhos que você terá com a implementação da solução.
Tecnologia
Existem diversas formas de construir um sistema de automação industrial, que passam por diferentes componentes e tecnologias. É preciso entender qual é a melhor escolha para a sua demanda, até mesmo para não investir além do necessário.
Especificações
Com os pontos anteriores, você pode definir as especificações técnicas de seu projeto, que garantem que ele alcançará os objetivos pretendidos. Seguir essas definições é imprescindível para que tudo funcione como esperado.
Treinamento
A capacitação dos colaboradores na operação e manutenção do novo sistema de automação industrial é um passo essencial para que eles se adaptem à nova realidade. Eles precisarão entender as novas ferramentas, o processo como um todo e, possivelmente, a programação.
Operational Efficiency
Por fim, você deve pensar em como será toda a operação dessa automação industrial, conseguindo envolver máquinas e pessoas. Por mais que os equipamentos funcionem cada vez mais autônomos, o fator humano também tem uma relevância no trabalho.
Conte com a Altus para otimizar os processos da sua empresa
Além de seguir os pontos anteriores para contar com um sistema de automação industrial, não há nada melhor do que ter um parceiro que já entende do assunto. Assim, você não precisa fazer tudo do zero.
The Altus é uma empresa referência quando falamos de automação industrial, já contando com mais de 40 anos de história. Nossos produtos e soluções estão presentes tanto no mercado nacional quanto internacional.
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