A busca por maior eficiência, competitividade e redução de custos muitas vezes indica que melhorias podem ser realizadas nas operações de uma empresa. Para alcançar esses objetivos, a automação industrial se mostra como uma das mais eficazes soluções, já que representa a implantação de novas ferramentas não só de mecanização, mas também de controle sobre os processos operacionais.

O que é automação industrial?

Antes de se definir automação industrial, é necessário esclarecer a confusão de seu conceito com o de mecanização das operações.

Relembremos um pouco da história da produção industrial, que teve seu marco inicial em 1760, na Inglaterra, quando novos processos de manufatura foram introduzidos, alterando de forma significativa o pensar e, principalmente, o fazer numa planta fabril, onde a mudança foi paulatinamente substituir o artesanal, a ação direta do homem, por máquinas que passaram a realizar, principalmente, as ações repetitivas e aquelas mais sujeitas a falhas.

A mera introdução de máquinas em um processo industrial não significa que ele é automatizado. Caso elas necessitem de operações manuais, ainda estão submetidas a decisões de seus operadores, ainda passíveis de erros.

Assim, a automação industrial consiste não apenas em colocar uma máquina para realizar um procedimento, mas sim de um completo sistema tecnológico para controlar os processos operacionais e suas variáveis. Ela envolve sistemas de programação que substituem o operador nas tomadas de decisão, o que impacta significativamente na eficiência da operação.

É possível identificarmos essa diferença no controle da quantidade de itens produzidos em determinada fase de uma linha de produção que é transferida ao processamento imediatamente posterior. O aumento do volume de produção em uma fase deve, necessariamente, ser comportada pela fase seguinte de produção pois, senão, haverá a formação de estoques intermediários crescentes. Da mesma forma, aumentar a produção de uma fase subsequente sem que a fase anterior consiga entregar a devida e necessária quantidade de insumos e matérias-primas levará à ociosidade. Em ambos os casos, haverá consequências severas na produção, com elevação de custos e aumento de perdas.

Imaginemos o pátio de uma montadora de automóveis, com 500 vagas. A cancela de acesso (que computa as entradas e saídas entre a linha de produção e o estacionamento) e os sensores em cada vaga representam nossa parte mecanizada. Mas sem automação, ou seja, sem que as informações de cada instrumento de controle sejam compiladas e utilizadas na gestão do tráfego interno, é grande a possibilidade de excesso de veículos saindo da linha de produção antes que a quantidade necessária de vagas tenha sido liberada no pátio.

Se o mesmo controle fosse realizado de forma manual, seria necessário que um empregado liberasse o veículo ao final da linha de produção, ao mesmo tempo que a pessoa responsável pela liberação da cancela deveria ir ao pátio para verificar se há o número de vagas necessárias antes de deixar que o próximo veículo acesse a área.

A automação industrial é composta por vários níveis de implementação de controle

Como vimos, a automação tem sua base na transferência da responsabilidade de controles necessários ao processo produtivo para ferramentas tecnológicas integrantes de um sistema de gestão que perpassa todo ele, com características essenciais a cada etapa, sendo mais que recomendável a segregação em níveis de responsividade.

Vejamos os níveis globais hoje implementados:

• Nível operacional ou de campo: composto pelas máquinas, sensores e atuadores responsáveis tanto pela operação quanto pelo monitoramento dos processos. Assim, é possível controlar os parâmetros de forma a tornar a operação mais precisa e eficiente.
• Nível de controle: formado por dispositivos programáveis como PLCs (Controladores Lógicos Programáveis) e CNCs (Comandos Numéricos Computadorizados). Os parâmetros captados no nível operacional são inseridos nestes dispositivos e estes então são responsáveis pela implementação das lógicas e técnicas de controle.
• Nível de supervisão/controle de produção: aqui inclui-se o sistema conhecido como supervisório, onde é possível monitorar as leituras dos sensores e os parâmetros dos controladores, facilitando a atuação sobre as funções através de sua interface.
• Nível informacional: Através de todo sistema de automação industrial o fluxo de informações é parte essencial. É necessário que elas sejam transmitidas de forma confiável para que as decisões corretas sejam tomadas, garantindo a melhor produtividade do processo industrial.

Quais as vantagens de implementar a Automação Industrial?

Controlar os processos produtivos, via automação industrial, traz grandes benefícios para a empresa. Alguns deles são:

• Redução de custos: apesar de um investimento inicial alto, os benefícios na redução de erros ocasionados por operações manuais ou controladores humanos de máquinas são consideráveis quando se pode não apenas monitorar, mas agir de forma mais assertiva sobre os gargalos do processo.
• Melhoria em qualidade: com a redução de erros e possíveis desperdícios de tempo e materiais, é possível garantir uma melhor qualidade do produto.
• Maior garantia de segurança: sem que os empregados tenham que entrar em contato com as máquinas ou transitar entre elas na linha de produção, evita-se situações que antes pudessem comprometer a saúde e segurança daqueles empregados.
• Análise e controle: com todos os dados reunidos pelos sensores e atuadores presentes em um sistema automatizado, se torna muito mais eficaz o monitoramento e a atuação sobre os gargalos do processo, bem como descobrir oportunidades de melhorias.
• Flexibilização do processo: sabendo os parâmetros de cada máquina que são necessários para cada um de seus produtos dentro de um processo, é possível verificar a oportunidade de flexibilização dos parâmetros de forma a adaptar o maquinário para a produção de múltiplos produtos diferentes. Isso facilita atendimento a requisitos, por exemplo, de um sistema just in time.

Qual a relação da indústria 4.0 e a automação industrial?

Alinhar tecnologias de Internet das Coisas (IoT) com a automação industrial traz às empresas vantagens competitivas ainda maiores.

Há a capacidade de monitoramento em tempo real dos parâmetros de funcionamento das linhas de produção, fazendo com que seja possível atuar mais rapidamente em quaisquer gargalos que possam ser identificados.

Além disso, é possível descentralizar o monitoramento de sensores, e ao mesmo tempo fazer com que os equipamentos e diferentes sistemas possam ser integrados de forma a se autorregularem, como a produção e a logística, por exemplo.

É possível, ainda, atrelar esse tipo de sistema para o monitoramento dos parâmetros de funcionamento de cada uma das suas máquinas, à um sistema que determine a periodicidade de manutenção preventiva necessária para todas elas, garantindo que o processo continue funcionando de forma fluida.

É importante salientar que é necessária, também, a garantia da segurança desses dados, já que na indústria 4.0 estes costumam ser armazenados na nuvem.

Como a Novidá ajuda a implementar a automação industrial?

Sabendo da importância de otimizar os processos de uma empresa, a Novidá desenvolveu um sistema de monitoramento de parâmetros, baseado em internet das coisas (IoT) e inteligência artificial.

Com sistemas de geolocalização indoor, por exemplo, é capaz de monitorar a movimentação de qualquer recurso na planta por meio de sensores acoplados em crachás, ativos ou equipamentos móveis. Assim é possível localizar em tempo real qualquer colaborador ou objeto na fábrica.

Os dados são, então, mostrados em um sistema, cuja inteligência artificial também cumpre seu papel no processo para automatizar a delegação de tarefas e auxiliar na tomada de decisões ainda mais assertivas ao negócio.

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