Construindo um ambiente industrial mais seguro com IoT e IIoT

A internet em suas inúmeras formas tem permitido que as pessoas se conectem e se comuniquem umas com as outras para vários propósitos desde sua formação. Com o avanço da tecnologia, essa capacidade da internet de fornecer um meio de conexão está lentamente se infiltrando em outros aspectos do dia-a-dia do mundo. A integração da internet entre outras tecnologias com a indústria desencadeou uma nova revolução industrial, apelidada de “Indústria 4.0”. Os desenvolvimentos nas áreas de Internet das Coisas (IoT), Machine Learning (ML), Inteligência Artificial (AI), etc., tornaram possível imaginar e realizar uma indústria que opera no âmbito da sustentabilidade e maximiza a utilização de recursos enquanto aumenta qualidade do produto e minimizando o custo total de produção. Além de influenciar diretamente a maneira como a fabricação é realizada, a Indústria 4.0 está a caminho de revolucionar outros aspectos da indústria, como transporte, segurança, etc. Este artigo será um mergulho em como a Indústria 4.0 está usando suas ferramentas, particularmente IoT para garantir maior segurança para humanos e máquinas.

Compreendendo a ideia básica de segurança industrial usando IoT

Internet das Coisas refere-se a uma rede de objetos físicos que estão interconectados e possuem a capacidade de enviar e receber dados uns dos outros pela Internet. Esses dispositivos podem variar de simples, como um sensor de nível de iluminação, a complexos, um braço robótico automatizado. Eles compartilham dados entre si que são processados ​​e medidas apropriadas são tomadas, tudo sem a necessidade de intervenção humana. Esta própria natureza da tecnologia permite que seja uma plataforma perfeita para implementar melhores protocolos de segurança baseados em monitoramento em tempo real e intervenção automática.

Uma implementação muito básica dessa ideia seria implantar sensores em todo o piso da indústria que monitoram continuamente parâmetros importantes, como temperatura, umidade, níveis de gases tóxicos, etc. O processamento pode ser baseado em IA e ML, onde os algoritmos são alimentados com os dados para os níveis esperados desses parâmetros e são configurados de forma que imponham medidas de segurança em caso de desvio dos dados do sensor dos níveis esperados. Outro exemplo seria integrar algoritmos que possam detectar e distinguir trabalhadores humanos nos sistemas de processamento de robôs autônomos habilitados para IoT, de modo que as máquinas possam antecipar se suas próximas ações encontrarão diretamente um ser humano e, em seguida, implantar medidas para evitar essa possibilidade.

Em processos onde alta precisão está envolvida, um pequeno desvio pode causar riscos de segurança consideráveis. Ter um sistema IoT instalado que monitore continuamente os vários parâmetros de todo o processo de alta precisão por meio de sensores pode ajudar a detectar qualquer anomalia e responder a essas anomalias mais rapidamente do que qualquer tipo de monitoramento humano. Esses protocolos de monitoramento também podem ser estendidos para manutenção preventiva, ou seja, manutenção oportuna que evita possíveis paradas inesperadas devido a falha repentina do equipamento. Os sistemas IoT também podem ser configurados de forma que a falha de um equipamento em um cluster não necessariamente leve ao desligamento de todo o processo.



Usando a IoT e seu recurso de M2M (comunicação máquina a máquina), o processo com falha pode ser encerrado e sua carga de trabalho ser reatribuída automaticamente a outras máquinas semelhantes no mesmo cluster a uma taxa muito mais rápida do que seria possível com o monitoramento tradicional e fazer cumprir os sistemas.

Reforçar os sistemas de segurança de construção e transporte

Ampliando a ideia de usar sensores para monitoramento, os trabalhadores da construção civil podem ser equipados com wearables inteligentes que monitorariam o estado do trabalhador junto com os parâmetros ambientais. Esses dados seriam coletados e processados ​​para cada trabalhador individual, e os alarmes e avisos necessários seriam implantados no caso de qualquer desvio do modelo previsto. As várias variáveis ​​ambientais podem incluir umidade, velocidade do vento, etc. Tal sistema pode ajudar a prevenir acidentes como queda de altura, etc.

No campo relacionado de transporte e logística, os sistemas IoT podem ser empregados em vários níveis para segurança e monitoramento. Um desses níveis é monitorar diretamente os padrões de comportamento dos motoristas e processar esses dados por meio de modelos de ML estabelecidos para determinar se o motorista está ou não apto a operar seu veículo. Isso pode ser enviado a um supervisor de frota centralizado para tomar outras decisões. Outra aplicação é durante a última milha do processo de entrega, quando vários veículos devem convergir seus caminhos. Caminhões habilitados para IoT podem ajudar a decidir sobre o melhor curso de ação no caso de um grande número de veículos e seus prazos de entrega coincidirem, evitando contratempos.

Uma perspectiva para o futuro dos sistemas de segurança baseados em IoT

Indo além de simplesmente equipar máquinas existentes com IoT para melhorar suas perspectivas de segurança, o próximo passo seria empregar máquinas baseadas em IoT para substituir completamente os processos existentes de tal forma que os riscos de segurança sejam minimizados drasticamente. Por exemplo, de acordo com a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA, em 2020, tropeços, quedas e escorregões representaram o maior número de violações de segurança. Isso poderia inevitavelmente levar a sérias consequências em termos de segurança do trabalhador. Esses riscos de segurança podem ser mitigados pelo design adequado do piso da indústria combinado com a implementação de sistemas automatizados baseados em IoT no lugar de trabalhadores humanos, que são muito mais confiáveis ​​e menos propensos a esses erros. Considerando outra grande violação, que é o combate a incêndios em instalações elétricas, sistemas baseados em IoT podem ser implementados para garantir uma intervenção oportuna e até mesmo a prevenção de tais riscos de segurança.

Em conclusão, através das várias implementações mencionadas, a implementação de tecnologias IoT parece promissora quando se trata de melhorar a segurança do local de trabalho industrial, seja monitorando e atuando em desvios, seja eliminando completamente a dependência do elemento humano para determinadas tarefas. O segundo passo, em particular, tem implicações bastante importantes na forma como a eliminação de empregos na indústria leva à abertura de oportunidades de emprego em outros lugares onde os requisitos diferem drasticamente dos da indústria atual. O elemento humano será recrutado para posições muito mais intelectuais, o que diminuirá o número de pessoas em campo, que tem sido um grande contribuinte para as fatalidades humanas.