Explorando a planta virtual:Como o comissionamento virtual ajuda a integração do sistema

Cada planta tem seu ciclo de vida único, que vê tanto o equipamento quanto os funcionários evoluem com o tempo. A Indústria 4.0 acelerou essa evolução, com novas tecnologias que levam ao aumento da produtividade, maior eficiência e redução de custos. Aqui, Nick Boughton líder digital na integradora de sistemas Boulting Technology , explica o conceito de comissionamento virtual e seus benefícios ao instalar novos equipamentos de planta.

A simulação do sistema de controle remonta à década de 1970, quando lâmpadas e interruptores eram usados ​​para simular os sinais das plantas. A desvantagem desse processo era que a simulação tinha que ser conectada às entradas e saídas do sistema apenas para teste e não havia lógica em torno das lâmpadas e interruptores.

Em meados da década de 1980, as simulações baseadas em software foram introduzidas, como um controlador lógico programável (PLC) ou um PC separado executando a simulação. Embora esse processo fosse muito melhor do que as lâmpadas e interruptores simples da década de 1970, já que era possível usar as telas de Interface Homem-Máquina (HMI) ou Controle Supervisório e Aquisição de Dados (SCADA) para visualizar o teste, ainda não era perfeito.

Essas simulações dependiam da integridade do modelo usado, que precisaria ser configurado separadamente do código do CLP - o que significa um trabalho extra, custando tempo e dinheiro. Nos últimos anos, as tecnologias Industrial Internet of Things (IIoT) levaram as simulações de software um passo adiante, abordando muitos desses problemas com a introdução do comissionamento virtual.

Visualizando o sistema

O comissionamento virtual é a criação de uma réplica digital de um ambiente físico de manufatura. O processo envolve o uso de tecnologia de simulação para testar novos equipamentos e fazer alterações nos sistemas existentes em um ambiente virtual 3D antes de serem feitas na planta física.

Uma vez que a simulação foi programada, cada aspecto do sistema pode ser testado em um mundo virtual para garantir que, quando fisicamente instalado, todos os outros sistemas da planta se integrem a ele corretamente. Se outras alterações forem necessárias, elas podem ser feitas e testadas na simulação.

Ao contrário das simulações das décadas de 1970 e 1980, o comissionamento virtual faz uso de um modelo desenvolvido no projeto do sistema que não é uma tentativa de simular a planta, mas sim uma réplica digital.

Com o conceito de gêmeo digital, agora podemos comissionar a dinâmica de toda a planta, ao invés de apenas uma única peça do equipamento. Os obstáculos do processo podem ser vistos, diagnosticados, corrigidos e imediatamente integrados aos elementos correspondentes do sistema de controle.

Benefícios físicos

Testar equipamentos e sistemas em um ambiente simulado traz uma série de benefícios. Muitos sistemas automatizados são controlados por controladores lógicos programáveis ​​(PLC) que permitem que os gerentes de fábrica alterem os principais processos. Quando essas mudanças acontecerem, os engenheiros serão obrigados a interromper a produção e desligar os sistemas.

Ao testar digitalmente, antes de fazer qualquer alteração física, os gerentes da fábrica podem identificar e corrigir quaisquer erros que possam surgir ao integrar o PLC com a fábrica maior. Isso minimiza riscos potenciais, como tempo de inatividade da produção, reduz o tempo de integração e economiza dinheiro que pode ter sido gasto na correção de erros.

Uma planta de automação pesada é a candidata ideal para o comissionamento virtual. Ao contrário de uma evolução literal, em que uma população biológica pode responder a estímulos imprevistos de uma forma surpreendente, podemos prever com precisão os resultados todas as vezes. O único elemento imprevisível é o humano, por isso vale a pena chamar um especialista para ajudá-lo nas fases de design e implementação.

Implementar o comissionamento virtual no processo de design de uma planta permite que benefícios quase imediatos sejam acionados. Sua capacidade de descobrir desafios imprevistos e mitigá-los antes que afetem a planta, torna o comissionamento virtual uma ferramenta fundamental para os fabricantes. Na Boulting Technology, esperamos que mais gerentes de fábrica adotem o conceito em um futuro próximo, tornando a evolução única de cada fábrica um processo mais suave e lucrativo.

O autor é Nick Boughton líder digital na integradora de sistemas Boulting Technology.