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Automação industrial ganha reforço da instrumentação inteligente

A indústria mundial, em seus diversos segmentos, passa por grande transformação devido à rápida evolução tecnológica. O impacto dessa mudança ocorre também na automação aplicada aos processos, possibilitando ganhos de qualidade, produtividade e segurança, além de redução de custos. Colabora para esse progresso o uso de instrumentação inteligente nos sistemas de controle e automação industriais, apontada como importante tendência por Carmela Maria Polito Braga, doutora em engenharia elétrica e professora do Departamento de Engenharia Eletrônica da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, e por Galdenoro Botura Junior, doutor em engenharia elétrica e docente da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho – Unesp. 

Segundo Carmela, esses instrumentos integram um único encapsulamento: um sensor (ou mais), um circuito de condicionamento analógico, um conversor ADC, um microprocessador e um barramento de interface. Todos eles, que já incluem funções de filtragem do sinal medido e disponibilizam a medida digitalizada em um padrão de rede digital, têm incorporadas novas funcionalidades, como autoteste, autoidentificação, autocalibração, autodiagnóstico e autovalidação.

A professora informou que as funções de autovalidação verificam, a cada intervalo de amostragem, se a medida efetuada “faz sentido”. Por exemplo, analisam se a medida se encontra dentro da faixa de medição do instrumento e/ou da faixa de operação usual e se possui a variabilidade típica da grandeza medida. Em caso negativo, pode-se solicitar um autoteste para verificar se a anomalia do valor indicado está associada a um problema no instrumento, medição ou a alguma alteração na variável do processo medida. Se for erro na medida, é possível tentar corrigi-lo com um procedimento de autocalibração ou executar o autodiagnóstico, reportando-o à manutenção. As mesmas funcionalidades foram incorporadas às válvulas inteligentes. Isso pode contribuir para uma ação pró-ativa da manutenção, por facilitar a detecção e a correção de possíveis problemas preventivamente, antes que impliquem uma parada de produção.

Para que esses recursos de inteligência incorporada à instrumentação tenham valor efetivo, Carmela disse ser preciso que o sistema de controle e automação faça uso dessas informações adicionais disponibilizadas, transformado-as em dados acionáveis tanto para a manutenção quanto para a operação do processo. Essa seção especial traz novidades para melhorar os processos fabris, pesquisadas pela Central de Geração de Conteúdo – CGC de NEI no Brasil e no mundo.

Perfil do profissional e mercado de trabalho
Devido à necessidade do rápido desenvolvimento do saber, é requerido do profissional autoaprendizagem, iniciativa e interesse por estudos que resultam na criação de melhores soluções. Para completar, é essencial pessoas tecnicamente capacitadas a desempenhar com produtividade e qualidade as funções de concepção, projeto, desenvolvimento e implantação de processos de controle e automação; e ainda solucionar problemas.

No Brasil, há demanda por profissionais de automação sobretudo nos grandes centros de negócios e onde as indústrias de base estão instaladas, como interior de diversos Estados e no Norte do País, informou a docente. “Já ouvi de diretores de empresas de automação que poderiam contratar mais, em determinados momentos, se houvesse mais profissionais com o perfil que procuram para essa área”, afirmou Carmela. E Botura Jr. completou: “Os alunos de Engenharia em Controle e Automação do Campus da Unesp de Sorocaba-SP estão praticamente todos empregados com salário inicial entre 5 e 6 mil reais”.

Porém, a professora informou que existe escassez de especialistas no Brasil, sendo mais intensa em algumas regiões. “Exemplo positivo é Minas Gerais, em especial Belo Horizonte, que tem história de participação no desenvolvimento de grandes projetos de automação industrial, principalmente por meio de empresas de engenharia consultiva e de projetos e do trabalho de pesquisa em universidades”, explicou. “Mesmo assim há grande procura por profissionais no Estado por causa da presença de indústrias do setor minero-metalúrgico e de celulose, que apresentam demandas contínuas, e de empresas de engenharia e tecnologia da informação prestadoras de serviços. Também há grande busca por esses profissionais na área biomédica.”

Enquanto os Estados Unidos e alguns países da Europa e Ásia se preparam para essa nova fase de competitividade, o Brasil ainda precisa lidar com alguns entraves na corrida pela automação. Um deles é a defasagem tecnológica, que contribui para piorar a produtividade do País. E as instituições de ensino têm missão importante para a melhoria.

No caso da UFMG, há parcerias com empresas para aquisições de licenças educacionais de pacotes de softwares, como Supervisory Control and Data Acquisition – Scada e Plant Information Management Systems – PIMS para propiciar aos estudantes contato, ainda que introdutório, com as ferramentas-chave de arquitetura de automação. O mesmo esforço é feito com relação aos controladores industriais e domóticos, adquiridos com desconto educacional para ensino em laboratório. “Com os recursos do Reuni, projeto de reestruturação e expansão das universidades federais, conseguimos melhorar substancialmente nossos laboratórios de controle e automação nos últimos três anos, incorporando novos recursos e multiplicando os já existentes”, contou Carmela. A melhora na educação pode ajudar a inserção da indústria nacional no mercado global, já que os países pouco adquirem o que é produzido no Brasil.

“As empresas também têm sua parte a fazer: investir na capacidade dos profissionais, dando-lhes oportunidade de trabalho mesmo sem ter, ainda, experiência acumulada no currículo”, finalizou a docente.

Setor de automação e indústria eletroeletrônica
Projeta-se que a indústria eletroeletrônica encerre o ano com crescimento de 3% no faturamento em relação a 2013, fechando com R$ 162 milhões, e a área de automação industrial seja responsável por 7%, o segundo maior aumento, empatada com telecomunicações, atrás de utilidades domésticas. As exportações e as importações deverão continuar próximas às realizadas no ano passado, e o número de empregados diretos poderá alcançar 179 mil, 1% acima do total em 2013. As informações são da Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica – Abinee. Os dados completos de 2014 ainda não estavam finalizados até o fechamento deste texto.

No primeiro semestre de 2014, o faturamento da indústria eletroeletrônica cresceu 3% em relação ao mesmo período de 2013 e automação industrial representou 11% do total, empatada com o setor de equipamentos industriais, perdendo apenas para o de utilidades domésticas. Quanto às exportações do semestre, o valor atingiu US$ 3,3 bilhões, sendo que os produtos de automação tiveram a segunda maior participação, com 10%, seguidos pelos do setor de Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica – GTD. Entre os dez produtos mais exportados no período, estão os instrumentos de medida, que pertencem à automação, com 22%, totalizando US$ 140 milhões. As importações caíram 1% no primeiro semestre de 2014 em comparação ao mesmo semestre do ano passado e a automação teve a segunda maior queda, de 7%, seguida por GTD. Dentre os dez produtos mais importados, instrumentos de medida tiveram queda de 9%, a maior queda, empatados com eletrônica embarcada.


Nova automação para a aviação

5, novembro, 2014 Deixar um comentário

Linhas automatizadas para construção de aviões não são lançadas todos os anos, tampouco são parecidas com aquelas que entregam um automóvel a cada 50 minutos. As soluções para o setor aeronáutico exigem critérios de segurança, rastreabilidade, confiabilidade e qualidade que, se não adequadamente atendidos, podem causar falhas catastróficas. Um grave defeito em um único ponto de solda da carroceria de um automóvel pode passar despercebido e talvez nunca causar problema. Já um simples defeito em qualquer uma das etapas do processo de rebitagem pode comprometer toda a aeronave e certamente colocar em risco a vida de várias pessoas. Quando uma solução de automação surge no setor aeronáutico, representa inovação com elevado conteúdo tecnológico e de ineditismo.

A Embraer tomava forma em 1950 com a fundação do Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA para fomentar e desenvolver a indústria aeronáutica no País, pouco antes de o Brasil receber as primeiras montadoras de automóveis no início da década de 60. Desse o início, a demanda de produção de aeronaves nunca alcançou um número que justifique o investimento de uma linha de produção com elevado nível de automação, porém algo já está mudando.

A grande quantidade de automóveis fabricados diariamente exige nível alto de automação na produção, que facilmente alcança o ponto de equilíbrio para viabilizar o investimento. No entanto, no setor aeronáutico, esse equilíbrio é obtido por outros critérios, como nível de criticidade do processo, redução no tempo de preparação e montagem e ganho com a qualidade de execução do processo. Uma única aeronave pode demorar até dois meses para ser fabricada, testada e entregue ao cliente. Logo, um pedido de dez aeronaves pode exigir até dez vezes esse prazo. Esse fato produz um frenesi contraditório; por um lado a empresa fica satisfeita com a quantidade do pedido, por outro, insegura, caso o cliente o cancele no meio tempo. Logo, a ação importante consiste em reduzir o prazo de entrega (time to market) de cada aeronave, sendo essa a justificativa-chave para automatizar os processos de montagem.

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Figura 1 – robô tipo manipulador Fonte: autor

figura 1As soluções de automação para o setor aeronáutico são bem diferentes quando comparadas às estabelecidas no setor automotivo. Um bom exemplo é o uso de robôs industriais do tipo manipuladores (antropomórficos), já que são os representantes definitivos de qualquer processo de automação (figura 1). Todavia, seu emprego em processos aeronáuticos não ocorre naturalmente, pois as tolerâncias e os requisitos de montagem de aeronaves estão pelo menos uma ordem de grandeza menor. Pode-se citar o processo de solda a ponto das partes que compõem a carroceria de um automóvel. Existem robôs no mercado prontos para essa operação (on the shelf), bastando comprá-los e colocá-los para trabalhar: em média, erram em 1 mm na posição de cada ponto de solda (erro de posicionamento absoluto), o que para um automóvel não representa problema algum, já que é a tolerância de execução típica. Entretanto, para o setor aeronáutico, a grande maioria dos processos de fabricação tem como tolerâncias e requisitos de montagem valores em torno de 0,1 mm, ou seja, dez vezes menores (uma ordem de grandeza). Dessa forma, para que um robô industrial possa ser utilizado em processos de junção de partes do setor aeronáutico, mecanismos adicionais de refinamento de sua exatidão de posicionamento absoluto devem ser considerados.

Existem vários caminhos críticos no processo de montagem de uma aeronave, que consomem uma quantidade significativa de tempo. Destaca-se a montagem das seções da fuselagem, que não é realizada pelo processo de soldagem, mas de rebitagem. A automação desse processo é complexa, exige soluções criativas e recheadas de toques de inovação, pois não existe algo pronto no mercado para atender seus requisitos e tolerâncias. Devido a isso, mais de 95% da cravação de rebites para fechamento de fuselagens é realizada por colaboradores especializados e com uso extensivo de ferramentas manuais de furação, além da aplicação de selante.

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Figura 2 – projeto de pesquisa para utilizar robôs no alinhamento e rebitagem de seções de fuselagem Fonte: autor

Recentemente a Embraer adquiriu uma célula especial para realizar o fechamento da fuselagem de sua linha de jatos executivo Legacy™. Essa máquina realiza de forma automática a furação e a rebitagem das seções da fuselagem (chamadas de charutos), além do alinhamento prévio dessas partes. Essa aquisição é o resultado de um projeto de pesquisa que durou dois anos em conjunto com o ITA para justamente desenvolver esse processo de alinhamento e rebitagem com o uso de robôs industriais, os mesmos usados no setor automotivo. Um fragmento desse projeto é apresentado na figura 2, em que é possível ver um robô (à direita) suportando uma seção de fuselagem e outro com uma ferramenta especial de rebitagem. Seu uso em sistemas de manufatura aeronáutica representa uma inovação para o setor, sendo que, nesse projeto de pesquisa, eles foram usados tanto para o posicionamento das seções de fuselagem, quanto para realizar os processos de furação, aplicação de selante e rebitagem.

Para atender o requisito de erro de posicionamento do processo de alinhamento das seções de fuselagem, tipicamente da ordem de 0,5 mm, um sistema metrológico externo foi integrado ao controlador de posição dos robôs para corrigir interativamente seu posicionamento. Foram avaliadas soluções de metrologia de grandes volumes, como sistemas de iGPS (in door Global Positioning System), CLR (Coerent Laser Radar) e Fotogrametria, sendo esse o sistema de melhor desempenho para o processo.

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Figura 3 – destaque dos sensores de um sistema de Fotogrametria para melhoria do posicionamento absoluto de robôs Fonte: Nikon K-series system

O uso do sistema metrológico baseado em CLR também atendeu o desafio, porém seu elevado custo e atuais problemas de integração com o controlador do robô acrescentam fatores negativos para sua escolha. O sistema de iGPS não apresentou, até a data de fechamento do projeto, maturidade tecnológica suficiente para viabilizar sua aplicação em uma linha de produção de alta criticidade produtiva. Já o sistema de Fotogrametria avaliado foi capaz de realizar medições estáticas e dinâmicas com elevada acurácia (tipicamente ± 0,02 mm), sendo formado por conjunto de três câmeras digitais e um aplicativo dedicado a medir e fornecer as coordenadas espaciais de cada grupo visível de marcadores luminosos. Esses marcadores, destacados no exemplo da figura 3, são pontos luminosos no infravermelho formados por LED que piscam cada um em uma determinada frequência, sendo detectados pelas câmeras. Esses pontos no espaço são calculados pelo computador de coordenadas do sistema, que, por sua vez, fornecem um retorno de posição e orientação para o robô, aumentando a exatidão de posicionamento absoluto. Esse sistema foi escolhido devido à sua robustez, boa relação custo/benefício e relativa facilidade de operação.

Figura 4 – ferramenta para realizar a rebitagem automática de estrutura aeronáutica com robô industrial Fonte: autor

Figura 4 – ferramenta para realizar a rebitagem automática de estrutura aeronáutica com robô industrial
Fonte: autor

Para realizar o processo automático de furação, aplicação de selante e rebitagem, esse projeto apresentou o desenvolvimento de um ferramental exclusivo (end-effector), fixado no punho de um robô industrial, sendo capaz de realizar cada um desses processos, conforme apresenta a figura 4. Para cravar cada rebite, são necessárias seis operações sequenciais e distintas: furação, escareamento, aplicação de selante no rebite, inserção do rebite, cravação e inspeção visual do processo. O dispositivo desenvolvido realiza todas com a vantagem de gerar pouco cavaco na interface de fixação das fuselagens, além de corrigir a posição e a orientação do robô para atender os requisitos exigentes de tolerância do setor aeronáutico.

A tolerância típica de erro de posicionamento de cada furo é de ± 0,1 mm, impossível de ser obtida por um robô industrial sem um sistema metrológico externo. Com efeito, cada furo deve atender os requisitos de forma (erro de circularidade < 36 µm) e orientação (erro de desvio de perpendicularidade < ± 0,5°), conforme ilustrado na Figura 5.

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Figura 5 – exemplo de erro de circularidade, posicionamento e perpendicularidade em furos Fonte: autor

Um típico avião comercial pode conter mais de 100 mil rebites, exigindo para isso a mesma quantidade de furos com a mesma qualidade e repetição dos demais processos. Esses procedimentos devem ainda ser repetidos em outras aeronaves com a máxima semelhança possível e confiabilidade, principalmente devido aos requisitos de segurança de fabricação impostos ao produto. A automação desse processo, mesmo que realizado parcialmente em uma aeronave, acarreta ganhos consideráveis de produtividade e qualidade, sendo esse o divisor de águas para investir em automação do processo de rebitagem em estruturas aeronáuticas. Grande parte dessa nova automação, chamada de automação de precisão, está representada por atividades de pesquisa realizada em laboratórios dedicados para isso, a exemplo do Laboratório de Automação da Manufatura do Centro de Competência em Manufatura do ITA, mostrado na figura 6.

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Figura 6 – vista parcial do processo de alinhamentos de fuselagens desenvolvido no CCM/ITA Fonte: autor

Apesar das limitações com relação à exatidão de posicionamento absoluto, robôs industriais apresentam erro de repetitividade (capacidade de repetir seu posicionamento) muito baixo (± 0,2 mm), ou seja são muito bons para realizar tarefas repetitivas. A grande oferta de capacidade de carga (payload), aliada à elevada robustez de funcionamento, colocam os robôs industriais em uma categoria de equipamento confiável e de elevada maturidade tecnológica (Technology Readiness Level 9). Seu uso em sistemas de manufatura aeronáutica ou aeroespacial é possível pela integração de sistemas metrológicos para medição de grandes volumes junto ao controlador de eixos do robô.

Existem diferentes tecnologias capazes de permitir a medição da posição e atitude (coordenadas e orientação) de ferramentas ou peças acopladas em um robô industrial, porém sua correta seleção e integração representam os desafios tecnológicos de automação que o setor aeronáutico e aeroespacial enfrenta.

Referências consultadas:

Alvarado, B. H. L., Avaliação do desempenho metrológico do sistema de medição iGPS, Dissertação de mestrado, ITA, 2010.

Amorim, D. Y. K., Avaliação de um sistema de fotogrametria para medição e correção da posição de robô industrial empregado na montagem de fuselagem aeronáutica. Dissertação de mestrado, ITA, 2011.

Anjos, J. M. S., Proposta de arquitetura de software de controle para efetuador robótico multifuncional. Dissertação de mestrado, ITA, 2010.

Eguti, C. C. A. & Trabasso, L. G., Design of a robotic orbital driller for assembling aircraft structures, Mechatronics Vol. 24, pp. 533-545, 2014.

Mosqueira, G. L., Towards the robotic assembly of fuselage, Dissertação de mestrado, ITA, 2012.

Crédito:

Artigo escrito por Carlos Eguti, doutor em engenharia mecatrônica pela Technische Universität Darmstadt – TUD e pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA na área de engenharia aeroespacial e mecatrônica, mestre em engenharia mecânica (ciências térmicas) pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” –Unesp e engenheiro elétrico pela Unesp. Atualmente faz pós-doutorado no Centro de Competência em Manufatura – CCM/ITA na área de mecatrônica, onde atua como pesquisador.

Para ler outros artigos, acesse: http://www.nei.com.br/artigos/artigos.aspx


Pesquisas de H&P no Rio Grande do Sul

O Laboratório de Mecatrônica e Controle – Lamecc da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS realiza diversos estudos na área de hidráulica e pneumática, principalmente no desenvolvimento de algoritmos de controle para servoposicionadores pneumáticos e hidráulicos. Os projetos envolvem a proposição de modelos teóricos para ser utilizados na compensação de atrito e o desenvolvimento de algoritmos de controle lineares e não lineares, empregando técnicas tradicionais, como controle adaptativo, controle por linearização por realimentação de estados, controle por modos deslizantes e estratégia de controle em cascata.

Recentemente, tecnologias mais modernas começaram a ser integradas às estratégias tradicionais de controle, como adaptação de parâmetros por redes neurais para compensação de atrito e de não linearidade do subsistema pneumático. Os resultados apontam repetitividade em erros de posicionamento da ordem de décimos de milímetro no deslocamento ponto a ponto em cursos de até 90 cm. Além do desenvolvimento dos algoritmos, soluções para o hardware de controle baseadas em sistemas proprietários têm sido desenvolvidas com sucesso.

No laboratório foram projetadas e fabricadas plataformas de controle baseadas em computadores pessoais processando Unix ou módulos baseados em DSpic capazes de executar ciclos de controle de servoposicionadores pneumáticos abaixo de 1 ms com garantia de tempo real.

Outro desenvolvimento realizado no Lamecc é o de válvulas de controle baseadas no emprego de material com memória (Shape-Memory Alloy – SMA), permitindo substituir o solenoide de cobre e o núcleo de aço do atuador elétrico por um fio SMA de nitinol (liga metálica de lítio e titânio) de diâmetro reduzido. Dispõe-se hoje de protótipos funcionais de válvulas de controle de vazão de água baseados nesse princípio. “As válvulas em desenvolvimento não são proporcionais, mas o princípio pode ser aplicado a esse tipo, desde que a velocidade de resposta não necessite ser rápida”, explicou Eduardo André Perondi, professor doutor do curso de Engenharia de Controle e Automação da UFRGS.

Destaca-se também a criação de um robô cilíndrico de 5 graus de liberdade com acionamento pneumático. Protótipo do robô está em fase de testes visando à sua aplicação em problemas de movimentação de peças, substituindo operadores humanos em situações perigosas ou insalubres.


Congresso sobre automação aplicada ao setor sucroenergético será realizado durante a Fenasucro

Em 28 e 29 de agosto, ocorrerá o 1º Congresso de Automação e Inovação Tecnológica Sucroenergética, durante a Fenasucro 2013 – Feira Internacional de Tecnologia Sucroenergética, em Sertãozinho-SP. Envolverá os temas: segmento sucroenergético, técnicas de controle avançado de processos, instrumentação analítica, projetos de sistemas de controle, sistemas de segurança, wireless e tendências. Na ocasião, serão apresentados 16 trabalhos. O congresso é promovido pela ISA Sertãozinho.

Marco César de Oliveira, presidente da ISA Sertãozinho, disse que, para a cidade e a região, o evento colaborará para avançar a integração entre indústria e academia, proporcionando mais oportunidades de desenvolvimento. Para mais informações, clique aqui.


NEI divulga artigo sobre software industrial que recebe o primeiro apoio do Fundo Pitanga

Acaba de ser publicado no NEI.com.br artigo sobre ex-alunos da Universidade Estadual de Campinas – Unicamp que recebem apoio de investidores devido ao desenvolvimento de software para otimizar processos industriais. Igor Santiago, Leonardo Freitas, Ronaldo Silva e Danilo Halla são sócios da I.Systems, empresa de softwares de automação industrial de Campinas-SP, que foi escolhida em 2013 (entre 600 projetos) para receber o primeiro investimento do Fundo Pitanga de venture capital, criado por banqueiros e fundadores da Natura. O objetivo do fundo é apoiar empreendedores que já têm empresas ou ajudar aqueles com ideias inovadoras a construir suas companhias.

O que despertou a atenção dos investidores foi o primeiro produto da empresa, o Leaf, software de controle para linhas de produções industriais baseado na lógica Fuzzy, que funciona com Windows, em grande variedade de processos, como sistemas de cogeração, evaporadores, secadores, extrusoras, envasadoras de líquidos ou pó e estações de tratamento. Clique aqui e leia o artigo.


Inovações para monitoramento de processos

Novos sensores inteligentes que operam em “tempo real”, softwares de previsibilidade e simulação e união das tecnologias da Informação e Automação são as tendências para o setor de instrumentação e controle, observadas por docentes e profissionais da área. Com esses temas, NEI Soluções abre a seção de Instrumentação e controle, da edição de agosto, com 70 novos produtos que podem otimizar os processos produtivos.

Para Luiz Tadashi Akuta, gerente de novos negócios da Mitsubishi Electric do Brasil, com o advento da banda larga de dados cada vez mais rápida e sistemas mais robustos, pode-se vislumbrar uma série de soluções nas quais sensores de diferentes grandezas informam em “tempo real” as condições de um sistema ou ponto a ser monitorado.

“Há alguns anos as variáveis como temperatura, pressão e posição eram tratadas como diversos tags em tempos diferentes; agora, com a velocidade e a grande disponibilidade de redes de alta performance no chão de fábrica, podem-se obter diversos dados no mesmo time stamp”, explicou Akuta. “Dia a dia diversos sensores são disponibilizados ao mercado, como de olfato, visão 3D e tato.”

Além disso, segundo ele, em conjunto, a tendência é trabalhar com software de previsibilidade e simulação, diminuindo os custos e o tempo para desenvolver novos produtos. “Previsibilidade, ‘tempo real’ e sensorização diferenciada devem romper diversos paradigmas de criação de produtos e processos”, reforçou o gerente.

Para exemplificar, Akuta informou que novos sensores e softwares de previsibilidade revolucionam o setor de comidas pré-prontas, criando produtos mais elaborados e gostosos, pois a produção de uma receita correta segue as diversas condições de temperatura, pressão e umidade, que são ajustadas em “tempo real”. “Muitas variáveis do ambiente modificam o resultado final e sempre o processo deve ser acertado”, ressaltou. “Com todas essas tecnologias abordadas e sensorização sofisticada, isso está ficando automatizado de verdade.”

Complementando o debate sobre sensores, Nestor Roqueiro, engenheiro eletrônico, mestre em engenharia elétrica e professor da Universidade Federal de Santa Catarina, informou que cada vez mais se utilizam técnicas de miniaturização (micromecânica e microeletrônica) que permitem diminuir os custos e ampliar o uso de sensores para monitoramento e controle. De acordo com ele, os atuadores passam por processo semelhante. “No relativo a controle, cada vez mais é possível tratar problemas multivariáveis, que são sistemas com várias variáveis controladas e várias manipuladas, e não lineares devido ao baixo custo de processadores potentes”, destacou.

Para Roqueiro, pode-se ver o avanço tecnológico e em pesquisa nas aplicações automotivas com freios antitravamento, controle de tração e controle de estabilidade, que requerem sensores atuadores e sistemas de controle avançados (relativo a problemas que não podem ser solucionados com um PID). “Rapidamente estão deixando de ser itens exclusivos de carros de luxo.”

União da TI com a TA

Marcos Hunold, professor do curso de Engenharia de Controle e Automação do Instituto Mauá de Tecnologia, afirmou que, para evoluir, a área de instrumentação e controle industrial precisa ajustar a questão da transferência de informações, o que integra os sinais dos sensores mencionados anteriormente. Segundo ele, diversos dados de processos estão estagnados em “ilhas de informações” dentro das várias instalações de uma unidade industrial, não sendo trocados de forma adequada para otimizar os processos como um todo. Com isso, perde-se muito em eficiência e produtividade.

“No entanto, existe uma novidade, que é a utilização da Tecnologia da Informação – TI, agregada aos sistemas de controle já existentes para integrar as diversas áreas do processo, manutenção, qualidade e fornecimento da matéria-prima ao estoque, unindo fornecedores e clientes, que passam a utilizar diversas ferramentas de análise do processo, qualidade e gerenciamento da produção para aumentar os ganhos”, contou Hunold. “Resumindo, hoje se indica a utilização da TI e da Tecnologia da Automação –TA para realizar a integração total do processo e eliminar as ‘ilhas de informação’.”

O docente acrescentou que outro tema em destaque na área é a incorporação da arquitetura orientada a serviços chamada Web-services em vez de Client-server. “Nessa configuração, diversos aplicativos da área de gestão, gerenciamento da produção e qualidade podem funcionar em Cloud Computing a partir de informações integradas do processo vindas da instrumentação e controle e das demais áreas de uma indústria”, explicou.

A indústria eletroeletrônica e o segmento de automação

Para 2013, a Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica – Abinee projetou crescimento do setor como um todo de 8%, e faturamento de R$ 155,7 bilhões. Os investimentos deverão aumentar 3%, alcançando R$ 3,9 bilhões, ou seja, 2,5% do faturamento do setor.

Só para o segmento de automação industrial, que também envolve a área de instrumentação e controle, a previsão de faturamento para este ano é de R$ 4,39 bilhões, aumento de 12% em relação a 2012, que fechou com R$ 3,9 bilhões. Das oito áreas englobadas pela Abinee, a associação estima que o segmento de automação industrial, com o de equipamentos industriais, terá o maior aumento de faturamento do ano. Desde 2009, o segmento de automação está em crescimento.

Segundo Jones Clemente Camilo, engenheiro especialista de produtos da Altus Sistemas de Automação, empresa parceira da International Society of Automation – ISA (América do Sul, Distrito 4), nos últimos anos o crescimento da área de instrumentação e controle, baseado nos números do segmento de automação, foi motivado principalmente pelas obras de indústrias e infraestrutura, investimentos da Petrobras na área de exploração e produção de petróleo no pré-sal, maior número de concorrentes diretos, concorrentes multinacionais aumentando o poder fabril local e crescimento esperado de cerca de 10% ao ano.


Automação integrada ganhou relevância

O desafio de interligar as atuais “ilhas de informação” nas instalações industriais, permitindo comunicação mais rápida, eficiente, segura e integrada entre os diversos processos, tem aproximado as áreas de TA – Tecnologia da Automação e TI – Tecnologia da Informação, levando ao chão de fábrica tecnologias que garantem melhor gerenciamento da produção, maior produtividade e garantia de qualidade.  

Os sensores inteligentes, a banda larga de dados, as redes de alto desempenho e os softwares de previsibilidade estão viabilizando uma série de soluções, capazes, por exemplo, de informar em tempo real as condições de um sistema ou ponto. Essas tendências, que podem impactar positivamente seu negócio, você confere na matéria Inovações para monitoramento de processos, que traz a opinião de especialistas sobre as tecnologias mais recentes aplicadas ao setor, além de um seleto grupo de instrumentos e equipamentos de medição e controle pesquisados por NEI Soluções nos mercados nacional e internacional.  

Cada vez mais, os instrumentos de medição estão presentes nas diversas áreas da indústria, seja nos setores de produção, controle de qualidade, logística e manutenção. Suas tecnologias renovam-se com rapidez, por isso NEI Soluções mantém uma pesquisa constante das novidades desse setor, mensalmente disponibilizadas no espaço editorial de NEI.

Aqui e na Revista NEI, você também poderá ler o artigo sobre o primeiro transistor 3D construído no Brasil, numa parceria entre a USP, Unicamp e FEI, abrindo novas possibilidades para a geração futura de celulares, tablets e outros equipamentos que exigem grande capacidade de memória e elevadas velocidades.

O tablet, por exemplo, representava, há apenas 3 anos, 1% do mercado  brasileiro; este ano, chegará a 30%. O smartphone, que detinha 9% do total do mercado de celulares em 2010,  no Brasil deve atingir, em 2013, 44%. Esses dados, apresentados durante o seminário Perspectivas para o setor de TI por Humberto Barbato, presidente da Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica – Abinee, revelam a revolução que está acontecendo na comunicação pessoal, e que começa no chão de fábrica, com a adoção de novas tecnologias.


Integrar é a palavra de ordem nas plantas industriais

Ganha força na área de instrumentação e controle desenvolver aplicação com “Sistemas Integrados”, opinou Jones Clemente Camilo, engenheiro especialista de produtos da Altus Sistemas de Automação. “Contudo, melhora quando pensamos que, com uma única ferramenta, o usuário pode gerenciar todo o desenvolvimento da arquitetura de automação”, reforçou. “Não precisa mais se preocupar com sistemas específicos, como softwares para rede Profibus, analisar diagnósticos da rede, configurar o controle da aplicação, desenhar as telas de supervisórios e integração com banco de dados.”

Com a ferramenta, em que várias funcionalidades estão integradas, também é possível criar algumas, pois disponibiliza ambiente para desenvolvimento de scripts utilizando C# ou VB.NET (linguagens padrões do VisualStudio da Microsoft).

Outros quesitos são incorporados, como: necessidade de se comunicar com protocolos abertos capazes de realizar sequenciamento de eventos (DNP3.0, IEC 61850), banco de dados nativo, driver OPC, capacidade de rodar em sistema de 32 ou 64 bits nativamente (Windows 7, Windows 8 e Windows Server 2012), gerenciamento de versões, desenvolvimento simultâneo com diferentes grupos de usuários e armazenamento da aplicação em servidor remoto (cloud computing), entre outros.

Leia artigo de Jones Clemente Camilo sobre o tema, clique aqui.


Inscrições até 5 de julho para cursos gratuitos do Senai RJ. Petróleo e gás e automação são duas das opções

O Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial – Senai do Rio de Janeiro está com inscrições abertas para cursos técnicos, com aulas a distância e presenciais. São 492 vagas gratuitas, distribuídas nos cursos: Petróleo e gás, Automação industrial, Redes de computadores e Manutenção e suporte em informática. As inscrições podem ser feitas até 5 de julho, por meio do www.firjan.org.br/educamais. Os cursos estão previstos para iniciar em agosto.

Podem participar pessoas com idade mínima de 17 anos, que estejam cursando ou tenham concluído o 2º ano do ensino médio. O processo seletivo terá prova online de Português, Matemática e raciocínio lógico. O resultado será divulgado no dia 10 de julho, no mesmo site da inscrição.

Conheça os cursos e as unidades disponíveis:

Petróleo e gás (1.200 h) – ensina a planejar, operar e controlar processos na cadeia produtiva de petróleo e gás natural. Aulas presenciais: CTS Automação e Simulação (Benfica).

Automação industrial (1.360 h) – ensina a manter e implementar equipamentos e dispositivos de automação e mecatrônica industrial, além de desenvolver sistemas de controle e automação. Aulas presenciais: CTS Automação e Simulação (Benfica).

Redes de computadores (1.200 h) – ensina a implementar e manter infraestruturas, equipamentos de acesso, sistemas operacionais e serviços de redes. Aulas presenciais: Senai Maracanã.

Manutenção e suporte em informática (1.200 h) – ensina a executar montagem, instalação, configuração, manutenção de computadores e periféricos, realizando suporte técnico ao cliente. Aulas presenciais: Senai Maracanã.

Mais informações podem ser obtidas pelo 0800-0231231 ou www.firjan.org.br/educamais.


Feimafe 2013: Sunnyvale leva codificadoras

A importadora Sunnyvale vai expor na 14ª Feimafe – Feira Internacional de Máquinas-Ferramenta e Sistemas Integrados de Manufatura codificadoras por riscagem e por micropuncionamento e equipamento de integração para automação com tecnologia de micropuncionamento. A feira será realizada de 3 a 8 de junho, no Pavilhão de Exposições do Anhembi, em São Paulo – SP.

Para 2013, a expectativa da empresa é crescer de 12% a 15%, atingindo faturamento de R$ 70 milhões. A companhia fechou 2012 com alta de 10% em relação a 2011. Em novembro de 2013, está previsto lançamento na Europa de nova linha de equipamentos de algumas marcas que a Sunnyvale representa.

A empresa trabalha com produtos de codificação industrial, inspeção e controle de qualidade, embalagem, paletização e especiais. Conta com uma linha própria de raios X para inspeção de produtos, que leva a marca Sunnyvale e é desenvolvida pela S+S.