manual sobre automação industrial: tudo que você precisa saber · neste e-book, apresentamos a...
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introdução
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INTRODUÇÃO
Ao final, você será capaz de identificar e reconhecer os principais grupos de entradas e saídas da automação industrial existentes no mercado, além de compreender melhor como esses conjuntos de componentes se agregam com o objetivo de compor equipamentos e máquinas automatizados.
Quem acompanha a evolução da tecnologia não se surpreende com o fato de que a automação industrial é uma das
grandes disrupções dos fenômenos que marcaram a humanidade nas últimas décadas.
Nesse cenário, qualquer um dos tipos de automação industrial está orientado ao aumento da qualidade do produto final, da capacidade e da confiabilidade produtiva, enquanto há a redução de custos tanto no projeto quanto na produção.
Neste e-book, apresentamos a você tudo sobre automação industrial: as bases desse conceito de forma que você saiba exatamente o que é, como funciona, quais os objetivos e os tipos de sistema.
o que é e coMo funciona a autoMação industrial?
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O que é e cOmO funciOna a autOmaçãO industrial?
coMo era antes
No passado, os recursos automatizados representavam sistemas fechados que controlavam cada processo de uma instalação de maneira individual. No entanto, com o passar do tempo, esses sistemas passaram a ter maior capacidade de abranger mais processos, visto que se tornaram completamente abertos. Dessa forma foi possível otimizar a produção e o funcionamento de toda a planta.
A demanda por dispositivos e sistemas automatizados é cada vez maior nos diversos segmentos como o da produção
industrial, transportes, geração e distribuição de energia e muitos outros. Por isso, apresentamos a seguir o conceito, como era, a evolução, o funcionamento, assim como o panorama da automação industrial no Brasil atualmente.
conceito
A automação industrial de uma máquina ou de um sistema é um procedimento em que as tarefas de produção normalmente executadas por operadores humanos são atribuídas a um conjunto de elementos tecnológicos, levando-se em consideração eventualidades que possivelmente ocorram, além de sempre prezar por manter a qualidade e a segurança.
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O que é e cOmO funciOna a autOmaçãO industrial?
evolução
A automação era fixa quando a principal característica do mercado era a abundância de produtos duradouros e iguais, em que o cenário industrial era dominado pela economia em escala. Ou seja, a sequência de processos e operações era fixada no sistema no ato da configuração da máquina, projetada para produzir somente um determinado item. Embora com números significativos de desempenho e de produtividade, qualquer alteração exigia operações demoradas, complexas e dispendiosas.
Com o surgimento de um mercado caracterizado pela demanda por diversidade de produtos, porém com vida útil reduzida, o sistema produtivo teve que se flexibilizar com o objetivo de responder a essa nova realidade. No entanto, sem comprometer os níveis médios de produtividade.
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O que é e cOmO funciOna a autOmaçãO industrial?
Nesse sentido, os componentes que formam a parte operacional são os dispositivos de pré-acionamento e acionamento como compressores de ar, cilindros, motores, pistões, válvulas, entre outros. Também compõem a operação equipamentos de detecção como sensores indutivos, capacitivos, de visão, ultrassônicos etc.
coMo funciona atualMente
Atualmente, a sequência de operações passou a ser controlada por um programa — a listagem de instruções. Isso viabilizou a flexibilização do processo de produção automático. Entretanto, essa transição provocou alterações do nível da tecnologia empregada nos dispositivos de controle. Ainda assim, a automação industrial é regida por duas partes, a operacional e a de controle.
PArTE OPErACIONAl
Essa parte na automação industrial é um segmento do sistema que atua diretamente no processo. Além disso, trata-se de um conjunto de elementos que fazem com que a máquina se movimente e realize a operação desejada.
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O que é e cOmO funciOna a autOmaçãO industrial?
PArTE DE CONTrOlE
Essa é a parte programável do sistema de automação que normalmente é implementada com o auxílio de um ClP (Controlador lógico Programável).
Antigamente, essa lógica era feita com temporizadores, relés eletromagnéticos, módulos lógicos e placas eletrônicas. Nos dias de hoje, com o aumento dos componentes eletrônicos e do volume de dados, o mais usual é o emprego dos computadores industriais e dos ClPs para o controle de processos e máquinas.
Por sua vez, o clp pode ser considerado o cérebro na automação industrial, uma vez que ele consegue se comunicar com todos os elementos que formam esse sistema de maneira a reconhecer todas as entradas, processar corretamente a lógica e atualizar as saídas a todo instante.
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O que é e cOmO funciOna a autOmaçãO industrial?
existe uma linha de raciocínio que tenta impedir a automação industrial com a justificativa de quererem proteger o emprego.
No entanto, a realidade é justamente o oposto disso. Afinal, a indústria brasileira não pode virar as costas para as inovações tecnológicas, pois isso certamente nos deixará ultrapassados.
De fato, tanto algumas mudanças quanto tudo o que é novo gera muita resistência. É preciso lembrar como classificavam mal no começo a maioria dos avanços digitais, como foi o caso do surgimento de celulares, e-mails etc.
coMo é a autoMação no brasil
A verdade é que está cada vez mais difícil manter-se em um bom nível de competitividade fabricando qualquer coisa no Brasil. Isso porque a indústria brasileira tem sofrido muito nos últimos anos, especialmente devido ao famigerado “custo Brasil”.
Isso quer dizer a despesa com a nossa mão de obra é cara e pouco qualificada. Além disso, o excesso de burocracia e a dificuldade de trabalhar no Brasil fazem multinacionais deixarem o país e muitos empreendedores quebrarem. Nesse cenário, por uma simples questão de sobrevivência da empresa, buscar medidas para reduzir custos trata-se de uma obrigação dos executivos da indústria.
quais os objetivos da
autoMação industrial?
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Quais os objetivos da automação industrial?
Em um mercado extremamente competitivo, os principais objetivos da automação industrial exercem influência direta no posicionamento de uma empresa, tornando-a mais rentável e posicionando-a melhor diante da concorrência. Vejamos quais são esses objetivos a seguir.
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Quais os objetivos da automação industrial?
realização de operações coM autonoMia
A automação industrial viabiliza a execução de operações que seriam impossíveis de controlar manualmente ou intelectualmente em função de sua complexidade e do respeito às limitações dos indivíduos.
auMento da disponibilidade de produtos
O uso inteligente dos equipamentos, de energia e de matéria prima aumenta a capacidade produtiva e o número de itens produzidos por hora. Além de aprimorar a qualidade e reduzir os custos de produção, tudo isso também torna possível fornecer quantidades necessárias de mercadorias no momento certo para atender à previsão de demanda.
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Quais os objetivos da automação industrial?
Ganho de Mais qualidade
A fim de garantir a qualidade do produto ou serviço automatizado, é viável inserir na operação diversos passos de verificação durante as etapas na gestão de processos de produção. Isso confere mais proximidade da perfeição tanto ao trabalho quanto aos itens acabados.
Melhoria das condições de seGurança
Quando ocorre uma simplificação da manutenção e da operação, consequentemente é possível melhorar também as condições de trabalho das pessoas. Dessa forma, processos perigosos e monótonos são eliminados e a segurança aumenta.
redução de custos
A automação industrial possibilita a redução de custos, visto que, normalmente, ao analisar a taxa de retorno, ou seja, o valor do investimento comparado com os benefícios dessa automatização, percebe-se que ela é positiva.
quais são os tipos de sisteMa
de autoMação industrial?
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
É possível contar com alguns tipos de automação industrial que têm pouca flexibilidade, visto que permitem, por exemplo, somente algumas alterações de processo. Por outro lado, existem outros tipos de automação industrial que aceitam uma completa alteração de parâmetros de controle. Conheceremos a seguir os principais. Confira!
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
# impossibilidade de prever alterações nos produtos em geral;
# altos investimentos iniciais em equipamentos específicos;
# taxas de produtividade elevadas.
Quando a ideia é concluir uma produção elevada, esse tipo de automação industrial se justifica pelo ponto de vista econômico. Para exemplificar sistemas com esse modelo, vale citar as primeiras linhas de montagem de automóveis dos Estados Unidos.
autoMação industrial fixa
Esse modelo de automação é utilizado para operações repetitivas no intuito de atingir uma produtividade elevada.
Na automação industrial fixa uma máquina é pensada e criada para uma finalidade específica, sendo dedicada somente à aplicação que foi concebida com o objetivo de maximizar a produtividade. Apesar de conseguir números melhores de produção, no caso de uma variação no produto ou processo, esse tipo é mais engessado e muito difícil de mudar.
Em geral, as operações a realizar são simples. No entanto, a complexidade do sistema tem a ver sobretudo com a integração de um número grande de operações. A seguir, apresentamos os aspectos típicos da automação fixa:
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
autoMação industrial proGraMável
Na categoria programável, variáveis tanto de produto quanto de processo podem ser modificadas no painel de controle do projeto de automação.
Nesse caso, quando se pretende alterar o produto final, o equipamento é montado com capacidade para se ajustar às alterações da sequência de produção. Assim sendo, o que controla a sequência de operações é um programa.
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
Nesse sentido, o sistema é reprogramado no final da produção de um lote. Além disso, os elementos físicos envolvidos no processo como, parâmetros de trabalho das máquinas e ferramentas de corte, devem ser reajustados.
Por fim, na produção de um lote, o tempo total gasto para isso deve incluir o tempo despendido aos ajustes iniciais mais o tempo de produção desse lote propriamente dito.
além disso, a automação industrial programável demanda explicação acerca de elementos de entradas e saídas, como trouxemos em seguida�
Dessa forma, para cada novo item a se produzir deverá ser realizado um novo programa. Vejamos as características típicas da automação programável:
# taxas de produção menores em relação à automação fixa;
# investimento em equipamento genérico elevado;
# flexibilidade para modificações na configuração de produção;
# muito apropriada para a produção por lotes (“batch processing”).
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
# transdutores;
# botões;
# sensores analógicos e digitais;
# entradas de interface com o usuário.
Em um sistema de automação industrial, existem vários parâmetros que podem ser monitorados, como a temperatura, a posição de uma peça, contadores, indicadores de nível, sensores de proximidade, entre muitos outros.
Por sua vez, as entradas pertinentes à interface do usuário são representadas por chaves, botões, pedais etc. Dessa forma, os elementos de entrada de ordem possibilitam que o operador dê um comando ao sistema.
ElEmENTOs DE ENTrADA
As entradas no complexo de automação industrial são componentes extremamente relevantes pois captam tudo o que está acontecendo no sistema. seja por meio de dispositivos ou sensores para a intervenção do usuário. Os principais são:
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
Devemos imaginar que um atuador faz a conversão da energia conectada nele em uma automação necessária e útil para o sistema. Por último, os dispositivos de saída de informação na automação industrial, como telas e sinalizadores, são os responsáveis pela comunicação entre o sistema de controle e o operador.
ElEmENTOs DE sAíDA
As saídas de um sistema de automação industrial são representadas por componentes que recebem um sinal e indicam uma situação ou até mesmo executam uma função. Os principais itens de saída são:
# elementos de movimento ou força, como motores de corrente contínua (ou alternada) e cilindros;
# elementos de saída de informação, como telas e sinalizadores.
Nesse sentido, o movimento ou força em um sistema de automação industrial é provida por meio pneumático, elétrico ou hidráulico. Estamos falando de elementos finais que respondem a um sinal de comando recebido.
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Quais são os tipos de sistema de automação industrial?
Por sua vez, um sistema flexível é capaz de produzir uma determinada diversidade de itens sem que haja perda significativa de tempo de produção para ajustamentos entre diferentes configurações.
Dessa forma, esse tipo de automação viabiliza várias combinações de produtos sem precisar que os organize em lotes separados. Vejamos as questões típicas da automação flexível:
# investimentos elevados no sistema global;
# produção contínua de misturas variadas de itens;
# flexibilidade de ajustes nas variações do tipo de produto.
autoMação industrial flexível
Esse modelo flexível é uma extensão da automação programável, embora o conceito exato dessa forma de automação ainda está em evolução, visto que os níveis de decisão envolvidos podem incluir toda a organização geral da produção.
conclusão
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ConClusão
Por fim, em um grande número de indústrias, máquinas automáticas foram perfeitamente integradas, desde a execução de tarefas de produção até em serviços de manutenção em centrais telefônicas.
Assim como a mecanização, a automação industrial depende de máquinas para executar inúmeras funções que, em outros
tempos eram realizadas manualmente. No entanto, a mecanização deve ser compreendida como uma etapa entre a operação manual e a automação.
Essa, por sua vez, elimina a demanda do trabalho físico, porém a atuação dos operadores ainda é importante para supervisionar as manutenções, operações de máquina e feedback.
Por outro lado, sistemas mais avançados de automação industrial acabam com a necessidade de atuação de um operador, incluindo programas e feedback sensorial. Assim, a consequência é um sistema altamente independente da máquina que é capaz de executar uma tarefa do início ao fim, sem intervenção humana.
A focco é uma empresa especialista em gestão que, desde 1989, oferece as melhores práticas gerenciais ao mercado. sempre preocupada em “cuidar bem do seu parceiro” e conectada à tecnologia e a pessoas, a focco hoje é referência em sistemas ErP nos diversos segmentos onde atua.
O sistema de gestão da Focco permite ter o controle total de sua empresa, com as melhores práticas de gestão e um sistema preparado para o seu tipo de negócio.