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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.

 


Eletroeletrônica: setor deve receber R$ 28 bi de investimentos entre 2015 e 2018

O Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES estima investimento de R$ 28 bilhões no Complexo Eletrônico entre 2015 e 2018, o que representará crescimento real de 25,9% em relação ao montante aplicado de 2010 a 2013. O Complexo Eletrônico envolve a indústria eletroeletrônica, que engloba componentes eletrônicos, eletrônica de consumo, equipamentos eletrônicos e de comunicação, automação industrial e informática; e também a indústria de software e serviços de Tecnologia da Informação.

No total, os investimentos na economia brasileira devem exceder R$ 4,1 trilhões no período, segundo a pesquisa do banco, nomeada “Perspectivas do investimento 2015-2018 e panoramas setoriais”. Esse valor é 17% superior ao investido entre 2010 e 2013. A indústria deve receber R$ 909 bilhões, 18,5% a mais que no período anterior. No atual quadriênio os investimentos são mais intensivos em tecnologia e menos em capital, visando, inclusive, à pesquisa e ao desenvolvimento de novos produtos.

No mercado de equipamentos do Complexo Eletrônico, segundo o estudo, o valor agregado se concentra cada vez mais nos componentes estratégicos dos produtos, isto é, em chips (circuitos integrados) e displays, porém para explorar o mercado de microeletrônica e displays, os investimentos são grandiosos (bilhões de dólares) e a qualificação tecnológica é um desafio, com muitos riscos. Cada vez mais a eletroeletrônica se beneficia dos recursos da informática.

Informa o relatório que os chips concentram a “inteligência” dos produtos na medida em que vão se tornando mais integrados, reunindo em um único componente: microcontroladores, processadores de dados e imagens, sensores e memória, entre outros. Há poucos anos, essas atribuições eram distribuídas entre diversos componentes. Desse modo, concluiu o estudo, o valor agregado na cadeia de bens eletrônicos se concentra mais a cada dia nas empresas que projetam e fabricam chips.

Uma das tendências dos chips é a miniaturização, a fim de permitir que a eletrônica esteja embarcada em todos os itens, incluindo eletrodomésticos e roupas, seguindo a tendência da Internet das Coisas. Além do tamanho, evoluem para utilizar cada vez menos energia, pois um dos grandes desafios para a expansão da eletrônica está em como carregar tantos dispositivos diferentes com chips embarcados. Há também a tendência de uso de novos materiais em chips e displays e formas de fabricação, saindo do modelo-padrão da utilização do silício e processos de difusão e deposição de gases em salas limpas e direcionando-se para a eletrônica orgânica, isso é, com base no carbono, cujos processos fabris associados exigem menor investimento em capital, o que pode mudar o padrão de concorrência no futuro, informa a pesquisa do BNDES

No futuro breve, a eletroeletrônica se beneficiará também da Indústria 4.0 (entre os conceitos estão o uso intensivo de robôs e o fluxo de dados proporcionado pela conectividade de pessoas e coisas), que proporcionará a criação de cadeias de suprimento mais flexíveis, adaptáveis e capazes de produzir produtos customizados em massa, tendendo a trazer a manufatura novamente para locais mais próximos aos mercados consumidores, impactando a divisão de trabalho da economia mundial, conforme consta no relatório.

Para esse novo cenário, lembra o estudo, a infraestrutura deverá ser capaz de armazenar (cloud computing), processar (alto desempenho computacional) e comunicar (ultrabanda larga) elevada quantidade de dados, disponibilizando-os em todo lugar (celulares, tablets, carros, eletrodomésticos, robôs, sensores) e por qualquer meio (redes de satélites, fibra óptica, sem fio e metálicas cabeadas). Um volume de dados da ordem de terabits exigirá o desenvolvimento de novos sistemas computacionais, elementos de rede, meios de comunicação (intenso uso da fotônica), elementos de armazenamento de dados e computadores com alto paralelismo e poder de processamento.

Na pesquisa do banco consta a afirmação de que o Complexo Eletrônico tem sido recorrentemente um dos focos estratégicos de políticas de desenvolvimento econômico nacional. Iniciativas atuais de destaque são o Plano TI Maior e a Portaria 950 do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, que aumenta os benefícios fiscais da Lei de Informática para os produtos que, além de fabricados no Brasil, forem desenvolvidos localmente.

Cada vez mais a informática está associada à indústria eletroeletrônica. Já fazendo uso ou não da informática, há 60 novos produtos de eletroeletrônica para otimizar seus processos na seção de Eletroeletrônica no NEI.com.br.

E muito mais novidades você encontrará nas próximas edições da Revista e no site NEI, já que a Central de Geração de Conteúdo de NEI Soluções visitará neste mês a 28ª FIEE – Feira Internacional da Indústria Elétrica, Eletrônica, Energia e Automação, entre os dias 23 e 27, no Anhembi, em São Paulo – SP, para levar a você as informações técnicas dos lançamentos do setor. São cerca de 700 expositores nacionais e internacionais, representando mais de 1.400 marcas, que apresentarão suas novidades para um público esperado de 60 mil compradores.

Uma das novidades da feira é a setorização com sinalização diferenciada para os quatro setores macro (equipamentos industriais, eletrônica, automação e energia). As outras são: Ilhas Temáticas, apresentação prática das tecnologias em espaços reservados em cada setor; showroom de lançamentos na entrada da feira; e workshops gratuitos em pequenos auditórios para mostra de produtos/serviços. Para completar as atrações, nos mesmos dias em que ocorrerá a FIEE, a Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica – Abinee realizará no hotel Holiday Inn Parque Anhembi, o Abinee TEC 2015 – Fórum de Sustentabilidade, Energias Alternativas e Eficiência Energética. Serão abordados os temas: aperfeiçoamento do setor elétrico brasileiro, eficiência energética e segurança das instalações, Lei de Informática, inovação, startups, sustentabilidade e futuro das micros, pequenas e médias empresas no Brasil.

Projeções econômicas para 2015

Dada a necessidade de ajustes na economia do País, para 2015 o setor não projeta aumentos significativos nos negócios, segundo a Abinee. O faturamento deverá apresentar crescimento nominal de cerca de 2% em relação a 2014, somando R$ 163 milhões, sendo modesto em todas as áreas.

As importações deverão ficar no mesmo patamar de 2014, atingindo US$ 41,9 bilhões, influenciadas pela estabilidade esperada para o mercado interno. Por sua vez, as exportações deverão ficar 1% abaixo das realizadas em 2014, registrando US$ 6,6 bilhões. Os investimentos do setor em 2015 ficarão 2% acima em relação aos de 2014, de R$ 4 bilhões, e o número de empregados permanecerá em 175 mil.

Projeção para var. % do faturamento nominal do setor

2015 x 2014

Áreas                                          Var %

  • Automação Industrial                                           6%
  • Componentes Elétricos e Eletrônicos             5%
  • Equipamentos Industriais                                   6%
  • GTD                                                                              -4%
  • Informática                                                                0%
  • Material Elétrico de Instalação                         6%
  • Telecomunicações                                                  4%
  • Utilidades Domésticas                                           2%
  • Total                                                                              2%