Automação Industrial Explicada: Tipos e Benefícios para Fábricas Inteligentes

Você provavelmente já ouviu o termo "automação" inúmeras vezes e por que não? Todo processo ao nosso redor está sendo automatizado. A Automação está se tornando o "novo normal" para indústrias em todo o mundo.

Muitas empresas estão optando por automação e soluções de manufatura inteligente para se tornarem "fábricas inteligentes" do futuro. Existem diferentes tipos de automação, mas hoje veremos em particular sobre Automação Industrial e seus tipos.

O que é Automação Industrial?

O termo "Automação Industrial" é um processo no qual várias tarefas no processo de fabricação são realizadas automaticamente. O operador é necessário apenas para supervisão, o que lhe permite controlar várias máquinas ao mesmo tempo. No mundo de hoje, para uma empresa sobreviver na competição acirrada, ela deve optar pela automação.

Necessidade da Automação / Vantagens da Automação.

1. Aumento da produtividade do trabalho;
2. Redução do custo de mão de obra;
3. Mitigação dos efeitos da escassez de mão de obra;
4. Redução ou eliminação de tarefas manuais e burocráticas de rotina;
5. Melhoria da segurança do trabalhador;
6. Melhoria da qualidade do produto;
7. Redução do tempo de fabricação;
8. Redução do custo unitário.

Tipos de Automação Industrial

A automação pode ser classificada em 3 grandes categorias:

1. Automação Fixa
2. Automação Programável
3. Automação Flexível

1. Automação Fixa:

A automação fixa refere-se ao uso de máquinas de propósito especial para realizar uma tarefa específica apenas. Esses tipos de máquinas automáticas são feitas para executar uma única tarefa ou, no máximo, duas. A automação fixa é capaz de fabricar um estilo de produto específico, então qualquer mudança no design do produto ou processo significa alterar o sistema de automação, o que por sua vez é bastante difícil.

Essas máquinas usadas para automatizar a tarefa são construídas sob medida de acordo com o processo de fabricação. Como a automação fixa é empregada para fazer um processo particular, torna-se difícil para ela se adaptar a novas mudanças no processo. A automação fixa é inicialmente cara, porém, a longo prazo, com altas taxas de produção, torna-se econômica. Portanto, a automação fixa é mais adequada para produção em massa.

A automação fixa também é chamada de "Automação Rígida"

Exemplos de Automação Fixa:

Linhas de montagem automatizadas em indústrias automobilísticas, sistemas de transporte de materiais, linhas de transferência de usinagem, sistemas de fabricação química, etc.

Vantagens da Automação Fixa:

• Altas taxas de produção;
• Custo de fabricação por unidade mais baixo;
• Saída de qualidade uniforme.

Limitações da Automação Fixa:

• Alto investimento inicial;
• Difícil adaptação a mudanças.

2. Automação Programável:

A automação programável refere-se a equipamentos de produção projetados com a capacidade de alterar a sequência de operações para acomodar diferentes configurações de produto. A sequência de operações é controlada por um programa, que é um conjunto de instruções codificadas para que o sistema possa ler e interpretá-las. Novos programas podem ser introduzidos no equipamento para produzir novos produtos.

Ao contrário da produção fixa, adequada para produção em massa, a automação programável é adequada para produção em lotes. Na automação programável, para cada novo estilo de produto, a máquina deve ser reprogramada. Enquanto os sistemas são reprogramados, há um período de tempo não produtivo.

Exemplos de Automação Programável:

Ferramentas de máquina com controle numérico (NC), robôs industriais, máquinas CNC, controladores lógicos programáveis (CLP), etc.

Vantagens da Automação Programável:

• Mais adequada para produção em lotes;
• Flexibilidade para acomodar mudanças de produto.

Limitações da Automação Programável:

• Custo inicial alto;
• Nível de produção menor comparado à automação fixa;
• Reprogramação consome tempo.

3. Automação Flexível:

A automação flexível é uma extensão da automação programável. Um sistema automatizado flexível é capaz de produzir uma variedade de produtos (ou peças) praticamente sem perda de tempo quando as mudanças são feitas de um produto para o outro.

Não há tempo de produção perdido durante a reprogramação do sistema e alteração da configuração física (ferramentas, dispositivos e ajustes de máquina). Consequentemente, o sistema pode produzir várias combinações e cronogramas de produtos em vez de exigir que sejam feitos em lotes separados.

A automação flexível também é chamada de "Automação Suave"

Exemplo de Automação Flexível:

Braços robóticos que podem ser reprogramados para realizar uma variedade de tarefas como furação, soldagem, pintura spray, etc.

Vantagens da Automação Flexível:

• Nenhum tempo perdido durante as mudanças;
• Mais fácil adaptar-se a mudanças no produto;
• Mais rápida que a automação programável, pois não há tempo gasto na realização das mudanças.

Limitações da Automação Flexível:

• Custo mais alto de equipamentos/máquinas;
• Custo de fabricação por unidade mais alto.

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Todas as automações acima podem ser bastante caras e para pequenas e médias empresas pode ser um problema. Portanto, para esse propósito, a Automação de Baixo Custo pode ser implementada.

O que é Automação de Baixo Custo?

1. Automação de baixo custo (LCA) é implementar uma solução de automação ao menor custo. LCA é definida como "um sistema onde homem e máquina colaboram e trabalham juntos para atingir um objetivo com menos investimento".
2. Uma automação fácil de implementar com alta flexibilidade e confiabilidade, que ocupa menos espaço, que precisa de manutenção zero ou mínima, com investimento e custo operacional mínimos, é chamada de LCA.
3. LCA é uma solução especialmente para indústrias de médio e pequeno porte que acham difícil implementar automação.
4. LCA envolve a introdução de equipamentos, mecanismos e dispositivos padrão para converter operações manuais em automáticas, utilizando partes ou subconjuntos de máquinas, mecanismos, sistemas antigos não utilizados, disponíveis gratuitamente ou a custo muito baixo.