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Conheça novas soluções para incrementar processos produtivos e atender as exigências da Indústria 4.0

Por acelerar a capacidade de produção, contribuindo para a modernização tecnológica do parque fabril, a automação é essencial para as indústrias que planejam otimizar sua manufatura e obter maior eficiência e qualidade e menores custos. Esta seção reúne novas soluções pesquisadas nos mercados nacional e internacional. Muitas delas já estão alinhadas à Indústria 4.0 – chamada também de Quarta Revolução Industrial –, novo conceito que apresenta uma evolução dos sistemas produtivos atuais a partir do uso de redes inteligentes, Internet das Coisas e Big Data.

Esse tem sido o foco dos debates em todo o mundo, pois os benefícios da Indústria 4.0 estão relacionados ao aumento de produtividade, redução de custos, melhoria da qualidade, aumento da segurança e precisão, economia de energia, fim do desperdício e personalização, essenciais para enfrentar a intensa concorrência mundial.

“Na Indústria 4.0, os setores de produção e automação crescem juntamente com as tecnologias da informação e da comunicação”, contou Fabrício Junqueira, docente e membro do Laboratório de Sistemas de Automação da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. “Nesse novo cenário, a fábrica está interconectada, comandando a si mesma, como exemplos: comunidades de máquinas se organizam, cadeias de suprimentos se coordenam automaticamente e produtos inacabados enviam dados necessários para as máquinas que vão transformá-los em mercadoria. Não é mais a produção rígida que determina o produto fabricado de maneira igual, mas, sim, a peça isolada – produto inteligente – que decide seu caminho na produção.” A chave para isso é a integração de softwares, sensores, processadores e tecnologias de comunicação via sistemas ciber-físicos (Cyber-Physical Systems).

Para aprofundar o tema, a equipe de reportagem de NEI também conversou com Roberto dos Santos, gerente regional de produtos para as Américas da Festo Brasil, empresa mundial especialista no fornecimento de tecnologias de automação.

Como exemplo de produto, ele discorreu sobre as novas unidades para tratamento de ar comprimido que possibilitam diagnóstico via internet, podendo ser acessadas a milhares de quilômetros da planta onde estão instaladas, para detectar quedas súbitas de pressão ou vazamentos de ar. Mencionou também que já estão disponíveis módulos de eficiência energética que otimizam o uso de ar comprimido como energia, possibilitando medição, controle e diagnóstico, inclusive detectam aumento do consumo de ar comprimido no ciclo-padrão, que pode ser causado por fugas, e indicam quando a produção, em estado de espera, interrompe o fornecimento de ar comprimido a fim de evitar consumo desnecessário.

O gerente explicou ainda a Internet das Coisas na Indústria 4.0, em que objetos terão conexão direta com a internet, enviando e recebendo dados que auxiliarão na identificação de necessidades, otimização de recursos e tomada de decisões. “Máquinas poderão analisar dados e reajustar o processo para tornar-se mais eficientes, seguras e confiáveis”, disse Santos. “No caso de maquinário decisivo do processo necessitar de manutenção, o fluxo de produção determinado por algoritmos existentes nas máquinas será desviado para outras, que poderão compensar a deficiência.”

Implantando a Indústria 4.0 no Brasil

Segundo Carlos Cesar Aparecido Eguti, pesquisador e pós-doutorando do Centro de Competência em Manufatura – CCM/Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA, onde estuda o tema Indústria 4.0, a corrida para definir a Indústria 4.0 já começou, e o Brasil apresenta um panorama positivo porque tem parque industrial misto com empresas de origem europeia, norte-americana e outras. “De acordo com a Câmara de Comércio e Indústria Brasil-Alemanha, o Brasil é o país que mais possui empresas de origem alemã, são 1.200, e isso cria um alinhamento muito grande com os conceitos do Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH – DFKI, que cunhou o tema Indústria 4.0 em 2011”, contou. “Muitas empresas já estão formando clusters para debater esse tipo de ‘comunicação das coisas’, mas nada surpreende ainda. Com certeza a heterogeneidade de empresas no Brasil pode contribuir, mas ainda não temos uma frente de ação unificada para isso. De qualquer maneira, essa revolução agora passa por aqui e ainda temos chance de pelo menos participar disso.”

As três principais mudanças para a prática da Indústria 4.0 no País, na opinião do gerente da Festo, envolvem desafios tecnológicos, organizacionais e de capacitação.

Tecnológico: destaque para a infraestrutura adequada ao grande volume de dados necessários para a comunicação com clientes e fornecedores e entre equipamentos capazes de realizar o autoajuste do processo produtivo. A internet será o canal por onde trafegará toda a informação necessária para os processos de vendas, logística e produção.

Fabrício Junqueira complementou que será preciso uma infraestrutura similar à da Coreia do Sul, onde um usuário comum consegue contratar velocidades reais na casa dos Gigabits, ou seja, será necessário que as empresas disponibilizem infraestrutura para Terabits ou mais. “A Fapesp, por volta de 2002, lançou um projeto de pesquisa chamado TIDIA-KyaTera, que era nesse sentindo”, lembrou. Além disso, reforçou que, visto as empresas e os equipamentos necessitarem se comunicar via internet, é necessário garantir que não sofrerão ataques e que as informações trocadas entre eles não sejam acessadas por pessoas desautorizadas.

Organizacional: para a adaptação da produção às necessidades dos consumidores, as empresas necessitarão desenvolver novos modelos de negócio, em que a personalização de produtos e serviços será a regra, e a velocidade para atender o pedido será fator crítico para a competitividade, exigindo novas formas de trabalho com menor interferência humana e alta confiabilidade nos processos produtivos e logísticos. Com isso, novas regras serão necessárias para reger as relações de consumo, por exemplo, como tratar a devolução desses itens? Outra demanda organizacional está relacionada com a necessidade de se estabelecer inúmeros padrões técnicos que possibilitarão o fluxo de informação desde o cliente até as máquinas de produção; o estabelecimento desses padrões passa por um complexo e amplo processo de normalização de equipamentos, protocolos de comunicação, identificação de produtos, rastreabilidade, etc., que serão desenvolvidos a partir da cooperação de empresas, inclusive concorrentes.

Capacitação: necessidade de novos perfis profissionais nas diversas fases do processo, começando por vendas, os quais precisarão atuar como verdadeiros consultores dos clientes. Com isso, o conhecimento de necessidades passará a ser o diferencial competitivo. Na indústria, serão necessários especialistas em sensores, redes industriais, comunicação e tecnologia da informação. O processo logístico será personalizado e demandará planejamento ainda mais complexo e eficiente para atender pequenos pedidos em prazos menores.

Para Junqueira, a Indústria 4.0 é uma ótima oportunidade para pequenas e médias empresas, no entanto não dá mais para o governo negligenciar a educação. “Se não qualificarmos as pessoas – e isso vem do ensino fundamental –, não vamos conseguir acompanhar o resto do mundo industrializado e continuaremos sendo fornecedores de commodities”, declarou. “Já os empresários não podem esperar que o governo faça tudo. Por um lado, devem cobrar o governo, por outro, se engajar no processo de capacitação.”

Automação e robótica ganhando mais espaço

Com o objetivo de promover e ampliar a utilização de robôs e sistemas de automação nos processos de fabricação de pequenas, médias e grandes empresas, a Câmara Setorial de Máquinas-Ferramenta e Sistemas Integrados de Manufatura – CSMF da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos – Abimaq formou o Grupo de Trabalho de Robótica e Automação.Empresas de automação, integradores de robôs, fabricantes de máquinas nacionais e filiais brasileiras das indústrias de robôs participam do grupo, além do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES. Segundo a Abimaq, o banco tem interesse em desenvolver um programa dentro do ProBK que facilite a aquisição por meio de financiamentos para promover a melhoria dos processos nas linhas de montagem.

O uso de robôs na cadeia produtiva contribui para acelerar o processo de modernização de fábricas, automatizando os mais diversos tipos de aplicações. De acordo com a ABB, empresa mundial de tecnologias de energia e automação, as dez principais razões para investimentos em robôs são: aumento de produtividade, redução dos custos operacionais, melhoria da qualidade do processo, aumento da segurança do trabalho, maior flexibilidade na fabricação de produtos, redução do desperdício de material e aumento do rendimento, queda da rotatividade e dificuldade de recrutamento de trabalhadores, economia de espaço, diminuição dos custos de capital (ex. estoques) e melhoria da qualidade de trabalho para os funcionários.

Na edição de agosto, alguns robôs, como os colaborativos, podem ser vistos despontando como realidade tecnicamente amadurecida. Fazem parte de um novo conceito que ganha força e aos poucos é incorporado aos processos produtivos. Uma corrida tecnológica está em curso. É preciso se atualizar sobre o desenvolvimento de novas tecnologias e conhecer soluções inovadoras que possam contribuir para tornar os processos produtivos cada vez mais eficientes.

Carlos Cesar Aparecido Eguti escreveu exclusivamente para NEI um artigo sobre a evolução industrial do século XVIII até a Indústria 4.0.

 


Feimafe 2013: nova garra paralela é o destaque da Festo

Segundo a Festo, o principal diferencial da garra paralela DHPS é sua guia em formato de T, que aumenta a resistência de suas castanhas. Disponível em seis tamanhos, possui precisão de 0,02 mm, tamanho da garra de 6 mm até 35 mm, abertura por castanha de 2 m até 12,5 m e força de fixação de 25 até 910 newtons.

A DHPS permite trabalhar com até 4 hertz, podendo ainda ser instalada tanto pela lateral quanto pela base. Fabricada na Alemanha, a garra é indicada para a indústria em geral.

Veja mais detalhes, assistindo ao vídeo abaixo.

A garra está sendo apresentada na 14ª Feira Internacional de Máquinas-Ferramenta – Feimafe, que acontece no Anhembi (SP) e termina sábado, 8 de junho.


Feimafe 2013: conheça algumas novidades da Festo

No estande da Festo na 14ª Feimafe – Feira Internacional de Máquinas-Ferramenta e Sistemas Integrados de Manufatura serão apresentados os lançamentos, os serviços e os cursos da Didactic, parte educacional da empresa. O evento será realizado de 3 a 8 de junho, no Pavilhão de Exposições do Anhembi, em São Paulo – SP.

Entre as novidades estão: atuador EPCO eletromecânico, que possui motor integrado e desempenha movimentos lineares de avanço e retorno; driver de motor compacto CMMO-ST com função de segurança integrada e flexibilidade para aplicações com controle de posição em malha fechada; CLP compacto CECC com interface de programação CodeSys e comunicação Can Open, Ethernet e IO-Link; cilindro normalizado com amortecimento autoajustável DSBC-PPS; válvula de alimentação progressiva e escape rápido MS6-SV-E, com sensores de pressão integrados que permitem que a unidade detecte pressão de entrada e retenção, dispensando relé de segurança adicional.

Outros destaques são: garra paralela DHPS, que exige espaço mínimo de instalação e permite ser utilizada como uma garra com fixação interna ou externa; garra de três pontos DHDS, cujo atuador robusto proporciona vida útil longa e movimentos precisos de fixação; garras radial DHRS e angular DHWS, com precisão de repetição e opções variadas de garra para cada tipo de aplicação.

Painéis de comando, produtos pré-montados, kits de automação, instalação de rede de ar comprimido e análise de eficiência energética também serão destaques da empresa na Feimafe.

Ainda faz parte da estratégia da companhia apresentar os treinamentos da Didactic, como os sobre automação industrial para manufatura e processos contínuos. Na área organizacional, os cursos visam otimizar os processos produtivos do chão de fábrica. Já na área de pessoas, os treinamentos são voltados para aspectos comportamentais e motivacionais.


Vídeo: Festo apresenta novo sistema de tratamento de ar

A empresa Festo apresentou durante a Mecânica de 2012, que aconteceu entre os dias 22 e 26 de maio, seu novo sistema de tratamento de ar série MS.

Veja no vídeo abaixo as principais características técnicas da série MS.


Mecânica 2012: SmartBird é apresentado pela primeira vez no Brasil

A Festo traz diretamente da sua matriz, na Alemanha, um aeromodelo ultraleve e potente, inspirado nos movimentos das gaivotas – o SmartBird. Totalmente produzido com fibra de carbono, o pássaro possui envergadura de dois metros e pesa 485 gramas.

O SmartBird decola, voa e pousa de forma autônoma – sem utilizar mecanismo adicional de acionamento. Um atuador articulado de torção ativa, em conjunto com um sistema de controle, possibilita que as asas do aeromodelo batam para cima, para baixo e torçam em ângulos específicos.

O objetivo do projeto, criado em 2011 na Alemanha, era obter uma estrutura eficiente em termos de consumo de energia e recursos, com peso total mínimo. Com ele, a rede de aprendizado biônico da Festo conseguiu transferir um princípio da natureza para um campo da tecnologia.

O SmartBird pode ser visto em execução até o último dia da Feira da Mecânica, no estande L40 da Festo.

Abaixo, a primeira aparição da gaivota, na Hannover Messe 2011.


Festo apresenta robôs que recriam movimentos de animais

19, dezembro, 2011 Deixar um comentário

Localizada na Alemanha, a matriz da Festo mantém um centro tecnológico destinado ao desenvolvimento de novas tecnologias inspiradas na natureza. Trata-se do Bionic Learning Network, um núcleo de pesquisas que, em conjunto com universidades e com a Didactic – centro educacional da empresa – recriam a forma, os movimentos e até mesmo os hábitos comportamentais de seres vivos por meio da biotecnologia. São projetos que apontam caminhos tecnológicos para o futuro com o objetivo de estudar movimentos automatizados com o auxílio da biônica.

Conheça abaixo alguns dos protótipos desenvolvidos pela empresa nos últimos anos:

Tripod

O Bionic Tripod é composto de três hastes de fibra de vidro estruturadas na forma de uma pirâmide. Seus elos transversais são montados em intervalos regulares de forma articulada, deixando a construção rígida.

O Tripod pode curvar-se em até 90º em qualquer direção, avançando ou retraindo as hastes. A interface entre o bionic e a peça é realizada por um dispositivo denominado FinGripper, que detém a peça, por exemplo, uma lâmpada, como se fosse pega por uma mão.

AcquaJelly

Imagine uma água-viva artificial autônoma, com acionamento elétrico e um mecanismo inteligente adaptativo que emula o comportamento real do animal, é a AcquaJelly. Este bionic é constituído de um hemisfério translúcido, um corpo central estanque e oito tentáculos para propulsão.

A AcquaJelly se move com o auxílio de um sistema de propulsão peristáltico, que tem como base o princípio da impulsão utilizada pela água-viva real e seus tentáculos utilizam um projeto derivado da anatomia real de uma barbatana de peixe. A AcquaJelly é uma perfeição da biomecânica desenvolvida em prol da ciência.

AcquaPenguin e AirPenguin

São os robôs-pinguins da Festo, respectivamente que fazem manobras na água e no ar. Eles se movimentam de forma independente, nadando ou flutuando e são capazes de desenvolver padrões de comportamento coletivo. Um sistema de sensores 3D, similar ao sonar utilizado por golfinhos e morcegos, permite que o AcquaPenguin e o AirPenguin realizem manobras até mesmo em espaços apertados, inclusive nadando ou flutuando para trás – coisa que os pingüins não são capazes de fazer na natureza.

AirJelly

O AirJelly foi inspirado no movimento das águas-vivas, mas ao invés de nadar como elas, desliza pelo ar com a ajuda de seu atuador elétrico central e de um sistema mecânico inteligente e versátil. Este bionic é controlado remotamente e mantido no ar por um balão cheio de gás hélio. Sua única fonte de energia são duas baterias de polímero de íon-lítio conectadas ao atuador elétrico central. O AirJelly desliza suavemente pelo ar graças ao novo conceito de acionamento baseado no princípio de impulsão por retrocesso.

Smart Bird

Inspirado no movimento das gaivotas, o “pássaro inteligente” foi todo produzido com fibra de carbono, possui uma envergadura de dois metros e seu peso total não passa de 485 gramas.

O SmartBird é capaz de decolar, voar e aterrisar sozinho sem o auxílio de outros dispositivos de elevação. Durante o seu vôo, as informações sobre as posições de suas asas são constantemente registradas, garantindo uma operação segura e um vôo estável.

Toda sua construção foi realizada com o uso mínimo de materiais e as pesquisas que envolveram sua execução irão ajudar a buscar novas soluções para a área de automação e no desenvolvimento de novas tecnologias.


Como vencer resistências internas à inovação

Medo do desconhecido, risco de insucesso, dificuldade para organizar as informações, exigência de dedicação e desconexão com o resultado imediato são os principais fatores que dificultam a implantação de uma cultura de inovação nas empresas, afirmou Waldomiro Modena Filho, presidente da Festo Brasil, em sua palestra “Como vencer resistências internas à inovação” apresentada no NEI International Conference & Show. Segundo o executivo, para vencer as resistências é preciso identificar as resistências internas, reconhecer as necessidades, dedicar recursos, buscar informação e apoio, desenvolver ações de curto prazo e divulgar resultados. “A resistência à mudança é um fator previsível e ao mesmo tempo adaptável. Cabe à organização e, principalmente, ao gestor, analisar, compreender e envidar os esforços no sentido de alinhar os fatores determinantes da mudança, buscando o melhor resultado para a empresa e os indivíduos”, orientou Modena.

O presidente da Festo conceituou ainda os quatro tipos de inovação: do produto, do processo, organizacional e de marketing. A inovação de produto prevê a introdução no mercado de produtos ou serviços novos ou significativamente melhorados; a inovação de processo refere-se à implementação de novos ou significativamente melhorados processos de produção ou logística de bens ou serviços; a inovação organizacional abrange a implementação de novos métodos organizacionais na prática do negócio, organização do trabalho e/ou relações externas; e a inovação de marketing consiste na introdução de novos métodos de marketing, envolvendo melhorias significativas no design do produto ou embalagem, preço, distribuição e promoção.

Waldomiro ainda explicou os dois tipos de inovação em função da origem: Closed Innovation, processo que limita o conhecimento ao uso interno de uma empresa, sem usufruir ou utilizar somente um pouco do conhecimento exterior; e Open Innovation, processo que usa fontes e informações externas, melhorando a gestão do conhecimento e, entre outros, o conhecimento tácito da empresa, como objetivo de acelerar o processo de inovação.

Confira entrevista com o palestrante:


Hannover 2011 exibiu as últimas inovações da geração eólica e solar

28, abril, 2011 1 comentário

Do ponto de vista energético, um dos setores mais interessantes da Feira Industrial de Hannover, recém-terminada em abril, foi visivelmente o de energia renovável. Em primeiro lugar, notou-se a pujança da energia eólica, com importantes players globais apresentando grandes turbinas com capacidade de geração de 2, 4 e até 6 MW de potência. Alguns modelos expostos já utilizam a tecnologia direct drive, com o gerador diretamente acoplado ao eixo da hélice sem caixa de engrenagens. Essa pujança também apareceu na apresentação de empresas de suporte com produtos e serviços específicos para o setor, tais como ferramentas mecânicas, de medição, alinhamento, controle, EPIs, serviços de manutenção, surveys, etc. A proliferação de parques de turbinas eólicas onshore e offshore interligadas através de powergrids mostrou o alto grau de investimento que está sendo feito e que a exploração dessa fonte de energia renovável veio para ficar.

Também foi interessante a presença de soluções criativas de pequeno porte nesse setor. Como exemplo na área de energia solar, um produto que chamou a atenção foi o kit de geração de energia plugável em tomada, que produz energia elétrica através de um painel solar e a injeta na rede elétrica por meio de inversor síncrono com a sua frequência. O apelo implícito é de simplicidade, rapidez e de resultado imediato: instale algumas unidades em sua casa, ligue na tomada como um eletrodoméstico e pague menos por sua conta de energia elétrica.

Outra tecnologia exposta foi a das células de combustível. Diversas opções de baterias dessas células, consumindo gás natural ou hidrogênio e produzindo energia elétrica com baixíssimas emissões de carbono, foram apresentadas como produtos prontos para serem adquiridos.

Aglutinando várias dessas novas tecnologias, outra proposta interessante foi um sistema autônomo de energia que, além de transformar energia solar em energia elétrica para consumo direto, também quando não há consumo, acumula a energia gerada com a produção de hidrogênio através de eletrólise. Posteriormente, quando não há energia solar disponível, a demanda é atendida com células de energia que geram eletricidade proveniente do hidrogênio acumulado. Tudo com alto grau de rendimento e sem agressão ao meio ambiente.

A Hannover Messe deste ano sugeriu enfaticamente que o futuro está no desenvolvimento de fontes renováveis de energia, tanto em grande escala, como é o caso das grandes turbinas eólicas interconectadas em grid, quanto em pequena escala, caso do sistema autônomo de energia. Tudo isso aliado à racionalidade, eficiência e leveza na sua utilização, simbolizada pela elegância do voo da gaivota-robô da Festo (veja vídeo e fotos abaixo), comandada por controle remoto, que coroou a demonstração do nível tecnológico já alcançado.

 

Este artigo foi escrito exclusivamente para NEI por Seiji Cintho, Diretor de Engenharia da Technics Sistemas de Automação Ltda., que esteve na Hannover Messe 2011.