10 Principais Vantagens de Adotar Sistemas de Automação Industrial

A automação é um conceito chave para a indústria 4.0 e é um valor crescente entre empresas industriais. Segundo uma publicação da Fortune Business Insights, o mercado mundial de automação industrial atingiu 157,04 bilhões de dólares em 2018 e espera-se que alcance 296,70 bilhões de dólares em 2026, quase o dobro de um ano atrás.

O interesse das organizações em tecnologias que facilitam a automação como IoT, Inteligência Artificial (IA) ou Blockchain deve-se aos benefícios que trazem. Representa vantagens excepcionais em muitos aspectos, mas acima de tudo em termos de economia de tempo e custo.

Para aproveitar esses benefícios, as empresas hoje precisam realizar processos de automação industrial através de sistemas de automação industrial.

O que é um Sistema de Automação Industrial

Sistemas de automação industrial são sistemas usados para controlar e monitorar um processo, máquina ou dispositivo de forma computadorizada que geralmente cumpre funções ou tarefas repetitivas. Eles se destinam a operar automaticamente para reduzir e melhorar o trabalho humano na indústria.

Esses sistemas substituem as tarefas repetitivas e mecânicas realizadas principalmente por uma pessoa e as decisões que ela toma no processo de fabricação. Isso é feito através do uso de comandos de programação lógica e máquinas poderosas.

Sistemas de automação industrial trazem vários benefícios às organizações.

Benefícios de um Sistema de Automação Industrial

Segundo diferentes empresas como Sure Controls e Big Sky Engineering e a Enciclopédia Britannica (em seu artigo Vantagens e desvantagens da automação), as organizações implementam um sistema dessas características pelas seguintes vantagens que fornecem:

1. Produtividade. Esses sistemas tornam a automação possível para fábricas e processos industriais, permitindo uma produção em massa contínua 24/7. 24 horas por dia, sete dias por semana, o que melhora a produtividade e reduz tempos de montagem.

2. Qualidade. Por meio de controle adaptativo e monitoramento em diferentes estágios e processos industriais, esses sistemas são úteis na eliminação do erro humano e, assim, melhoram a qualidade e homogeneidade dos produtos oferecidos. O desempenho não é reduzido após várias horas de trabalho contínuo.

3. Maior consistência. Máquinas e computadores trabalham em um ritmo constante e contínuo. Portanto, processos de produção automatizados têm maior duração, estabilidade e solidez quando gerenciados com um sistema de automação.

4. Flexibilidade. Implementar uma nova tarefa em uma cadeia de produção tradicional envolve horas ou dias de treinamento do usuário. Por outro lado, com um sistema automatizado, reprogramar um robô ou máquina é um processo simples e rápido que fornece maior flexibilidade no processo de produção.

5. Informação mais precisa. A automação da coleta de dados melhora a precisão e reduz custos. Tal precisão aumentada permite que gerentes da empresa tomem melhores decisões.

6. Segurança. É mais seguro usar robôs em linhas de produção com condições de trabalho perigosas para humanos. Nos Estados Unidos, a Lei de Segurança e Saúde Ocupacional foi aprovada em 1970 com o objetivo de melhorar a segurança no trabalho e proteger funcionários. Desde sua aprovação, promoveu a automação e robótica nas fábricas do país e o uso de sistemas de automação.

7. Redução de custos. Embora o investimento inicial em sistemas de automação industrial possa ser bastante alto, a implementação desta tecnologia se traduzirá em uma redução de custos de análise de dados. Além disso, graças a esta análise automatizada de dados, o risco de falha de máquina e interrupções de serviço é reduzido ao mínimo.

8. Melhores condições de trabalho. Trabalhadores em uma fábrica onde um sistema de automação industrial foi implementado trabalham menos horas e gastam seu tempo em tarefas de alto valor agregado.

9. Valor agregado aumentado. Sistemas de automação libertam funcionários de ter que realizar funções tediosas e rotineiras. Quando a ação de máquinas e computadores liberta funcionários de realizar essas funções, eles podem realizar tarefas de maior valor agregado em outras áreas da empresa que proporcionam maior benefício.

10. Capacidade humana melhorada. Os sistemas que as empresas implementam para automatizar seus serviços não apenas realizam as tarefas que um ser humano faria, mas são capazes de realizar funções que excedem as capacidades de uma pessoa real. Eles são melhores em tamanho, peso, velocidade e resistência, entre outras características.

Tipos de Sistema de Automação Industrial

Empresas que escolhem iniciar um processo de automação industrial têm diferentes tipos de automação disponíveis dependendo dos diferentes graus de adoção, gama de produtos e volume de produção.

Automação rígida ou Automação Fixa

Refere-se a um processo de automação no qual o robô ou máquina foi projetado para realizar uma tarefa específica, altamente repetitiva e para um volume de produção muito alto.

Esses processos são fixos e não podem sofrer nenhuma mudança, mas são muito rápidos, precisos, seguros e com altas taxas de produção.

Os benefícios que este tipo de automação traz à indústria são ideais para processos com alta carga de volume e baixa variabilidade de trabalho.

Este tipo de automação é o mais econômico.

Automação flexível

Relaciona-se àqueles equipamentos projetados para se adaptar a uma ampla variedade de configurações de produtos.

O processo é controlado por um computador que pode ser programado para ajustar sua operação a diferentes produtos.

É muito útil quando uma indústria fabrica diferentes itens que requerem configurações diferentes e variadas.

Este tipo de automação tem um custo maior que a automação rígida e opera a uma velocidade menor.

É particularmente adequado para instalações dedicadas à fabricação de uma gama limitada de produtos similares que são executados em lotes.

Este tipo de automação pode ser dividido em dois: Automação Programável ou Automação Flexível.

Automação Programável

Processos industriais automatizados que se enquadram nesta categoria são controlados por um programa consistindo de um conjunto de instruções codificadas para o sistema interpretar.

Novo software pode ser usado nestes processos para produzir novos produtos, já que o sistema é completamente flexível. Existe a possibilidade de reconfigurar e ajustar o equipamento tanto no nível de software quanto de hardware.

Recomenda-se usar este tipo de automação em indústrias com baixa produção, já que o processo de reprogramar a máquina para adaptá-la a novos produtos é complexo e requer um tempo específico. Por isso, os processos são realizados em lotes.

Automação Flexível

A Automação Flexível permite configurar uma máquina para se adequar a um novo produto em pouco tempo. Dessa forma, praticamente nenhum tempo é perdido na mudança de configuração de um item para outro.

Como com este tipo de automação não se perde tempo reprogramando o sistema ou alterando a configuração física das máquinas, não há necessidade de realizar os produtos em lotes separados. Recomenda-se usar este tipo de automação em produções médias.

Graças à implementação da Automação Flexível, a produção é contínua e pode ser adaptada aos diferentes tipos de produtos enfrentados por uma planta industrial.

Sistemas de Automação Industrial

A automação elimina a necessidade de trabalho manual de uma fábrica, mas ainda requer operadores para monitorar máquinas e realizar manutenção. Em contraste, um sistema de automação industrial não requer mais intervenção humana no processo.

Neste sentido, quando uma empresa implementa tal sistema, permite que todo o processo de produção seja realizado do início ao fim, sem assistência humana.

Diferentes sistemas de automação podem ser usados baseados em diferentes funções a serem desenvolvidas:

• Redes Neurais Artificiais. É um modelo matemático ou computacional que emula conexões neurais e, como nestas redes biológicas, a estrutura da rede adapta-se a mudanças dependendo da informação. São usadas para classificar relações e identificar padrões em conjuntos de dados. Algumas de suas aplicações são filtros de spam de email, sistemas de controle, reconhecimento de padrões em sistemas (radar), texto falado ou escrito e sistemas automatizados de negociação financeira.
• Sistema de Controle Distribuído. Nestes sistemas, os controles não são centralizados e são expandidos pelo sistema. Esses controles são expandidos de acordo com a parte do sistema a ser monitorada. São usados em sistemas de controle de semáforos, refinarias de petróleo e usinas de energia.
• Interface Homem-Máquina. Estes sistemas dependem de intervenção humana para funcionar. Computadores e caixas eletrônicos são um exemplo de sistemas de interface homem-máquina.
• Sistema de Supervisão, Controle e Aquisição de Dados. Este sistema pode ser composto de outros sistemas como uma interface homem-máquina conectada a unidades terminais remotas, que trabalham para traduzir sinais de sensores em dados compreensíveis. É um sistema que controla completamente o local de fabricação e até diferentes plantas de produção. São muito semelhantes a sistemas de controle distribuído. A principal diferença é que em sistemas SCADA o controle não é feito em tempo real. No entanto, a linha que difere entre os dois sistemas é muito difusa e eles são frequentemente usados em aplicações semelhantes.
• Controlador Lógico Programável. Estes são sistemas que funcionam em tempo real e controlam máquinas em uma linha de produção industrial. PLCs são pequenos computadores programáveis que controlam e automatizam processos em tempo real. São projetados para controlar múltiplos sinais de entrada e saída. Estes sistemas têm diferentes aplicações e, portanto, diferentes usos, pois controlam a lógica de operação de máquinas, plantas e processos industriais, etc.

Sistemas de automação industrial são muito diversos e respondem a diferentes necessidades. Com a ajuda do Nexus Integra, você será capaz de gerenciar, operar e explorar os dados gerados por produtos, máquinas, plantas de produção e sistemas corporativos, graças aos diferentes sistemas de automação industrial, como o SCADA mencionado, mas no caso do Nexus Integra estes são gerenciados em tempo real, o que permite gerar valor e aproveitar a grande quantidade de dados gerados pelas empresas no momento.