Um guia para automação de fábrica moderna e Indústria 4.0 na fabricação

A automação e a indústria 4.0 tomaram conta do setor manufatureiro.
Usando a automação, qualquer organização pode realizar processos com pouca ou nenhuma intervenção humana. A automação é capaz de alimentar uma variedade de equipamentos, que podem atender a uma variedade de objetivos em uma ampla variedade de ambientes de fabricação.

A automação é tão eficaz porque aumenta a qualidade, a produção e a eficiência, reduzindo a assistência humana, reduzindo drasticamente o risco de erro.

Em sua forma mais básica, a automação utiliza um controlador, que avalia um estado medido em relação a uma lista predeterminada de valores para manter os ambientes desejados e as condições necessárias para a eficiência.

Automação do setor

A automação em ambientes industriais usa um sistema de controle, como um computador, por exemplo, e grandes quantidades de dados para gerenciar equipamentos e processos em um ambiente de fabricação. As empresas desse setor estão sempre procurando maneiras de aumentar a produção, a produtividade e a eficiência; a automação mantém as máquinas em um estado medido específico.

A maioria das linhas de produção automatizadas consiste em estações de trabalho e um sistema de transferência que move um item por várias fases de produção, usando uma variedade de ferramentas diferentes para alterar a finalidade ou a aparência do produto.

Um controlador lógico supervisiona esse processo gerenciando a sequência em que o maquinário é usado e quanto tempo cada máquina deve trabalhar no produto.

As empresas podem usar infraestruturas de automação para fabricação, refino e produção de peças individuais, bem como a montagem do produto final, quando necessário.

Diferentes sistemas de automação de fábrica

Existem quatro tipos diferentes de automação, cada um servindo a um propósito específico:

• Sistemas de Manufatura Flexível (FMS) – O uso do FMS permite que as linhas de produção estendam os recursos dos sistemas programáveis ​​para permitir a troca sem atraso ou mínimo atraso na produção.

• Programável – A automação programável permite que as operações adaptem e reorganizem todo o processo de fabricação para contabilizar desvios no produto acabado, como mudanças de cor em brinquedos infantis, por exemplo. Esta solução normalmente utilizará máquinas-ferramentas de controle numérico executadas por meio de programas de computador para produzir diferentes lotes de qualquer que seja o desvio necessário.

• Rígido, Fixo ou Duro – Como o nome sugere, esses sistemas são fixos durante todo o processo de produção e não podem ser alterados sem grandes transtornos. Esta produção é geralmente limitada a linhas de produção que produzem itens únicos em alto volume, como fabricação de automóveis.

• Manufatura Integrada ao Computador (CIM) – Os sistemas de manufatura integrados por computador abrangem todos os processos de automação e produção relacionados à fábrica que dependem de um sistema de computador. Os sistemas CIM geralmente incluem o seguinte:

– Guindastes automatizados e sistemas de transferência;
– Máquinas-ferramentas de controle numérico;
– Integração CAD e CAM;
– Planejamento auxiliado por computador;
– Programação e produção auxiliado por computador;
– Sistemas de máquinas;
– Robótica.

Indústria 4.0

A Indústria 4.0, também conhecida como a quarta revolução industrial, ou simplesmente manufatura inteligente, é o uso de automação e conjuntos de dados em um cenário de manufatura. Este processo altamente intuitivo e interconectado permite que as linhas de produção atendam aos requisitos de uma indústria em constante mudança.

Dentro dos limites de uma configuração da Indústria 4.0, qualquer atividade independente agora pode ser conectada a todos os outros processos com velocidade e precisão crescentes, agregando valor a toda a operação.

A Indústria 4.0 é composta pelos ‘Nove Pilares do Avanço Tecnológico’, sobre os quais falaremos mais detalhadamente a seguir:

• Primeiro Pilar:Manufatura Aditiva – Manufatura aditiva é outro termo para impressão 3D, que cria produtos usando a tecnologia 3D criando camadas que formam um objeto inteiro. Essa tecnologia é comumente usada para pequenos lotes de produtos personalizados, peças de máquinas leves e trabalhos de protótipos.

• Pilar Dois:Realidade Aumentada (AR) – O AR é perfeito para identificar problemas em uma máquina e para fins de treinamento e diagnóstico.

• Terceiro Pilar:Robótica Autônoma – A robótica tem a capacidade de alterar seus objetivos principais com base no estágio em que a produção está. Além de trabalhar com segurança em um ambiente feito pelo homem, os robôs também são capazes de se comunicar uns com os outros.

• Pilar Quatro:Big Data e Analytics – Grandes quantidades de dados e recursos analíticos são necessários para produzir a eficiência que toda empresa deseja. As linhas de produção podem coletar dados em cada estágio da cadeia para melhorar seus processos e redistribuir recursos onde acharem adequado.

• Pilar Cinco:A Nuvem – A fabricação requer colaboração que vai além dos limites das instalações da empresa, o que significa que a computação em nuvem rápida é necessária para coleta, análise, armazenamento e monitoramento de dados.

• Pilar seis:segurança cibernética – A Indústria 4.0 trata da mudança de processos tradicionalmente fechados para um ambiente mais contemporâneo e conectado. No entanto, isso requer níveis mais sofisticados de acesso do usuário e maior dependência da segurança cibernética da rede.

• Pilar Sete: Integração de sistema horizontal e vertical – A integração de sistemas é a harmonização completa de todos os ativos ao longo da cadeia de suprimentos. Por exemplo, um gerente de linha de produção pode querer acompanhar outras áreas da cadeia de suprimentos, como informações de organizações de varejo ou departamentos de fabricação.

• Oitavo Pilar:Internet das Coisas (IoT) – Os sensores IoT estão presentes em muitos ativos ao longo da linha de produção e nos centros de controle. Esses ativos poderão então se comunicar entre si para oferecer à equipe de produção uma visão aprofundada da operação da linha de produção. Isso é então enviado para a nuvem e usado na manutenção preditiva.

• Pilar Nove:Simulação – Simulações 3D de produtos, materiais e procedimentos podem utilizar dados em tempo real, que são então usados ​​para convertê-los em um modelo virtual de toda a operação de produção.