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Instrumentação & Controle: Indústria 4.0 indica tendências tecnológicas para monitoramento de processos

Cada vez mais inserida no mundo, no Brasil a transição para a Indústria 4.0 ou Quarta Revolução Industrial apenas se iniciou, por isso NEI colabora para expandir o conhecimento, consequentemente agilizar a inserção do novo conceito no País. Durante todo este ano, a equipe de reportagem de NEI entrevistou especialistas de diversas áreas da indústria que mencionaram o tema como tendência, e esse conteúdo foi apresentado aos leitores nos textos de abertura das seções especiais mensais da Revista NEI e aqui, neste Blog. Essas reportagens introduziram muitas notícias de lançamentos de produtos já relacionados à indústria do futuro. Para este mês, os entrevistados, focados na área de instrumentação e controle, não responderam diferente. Novamente citam a Indústria 4.0 como “a bola da vez”.

Para acompanhar este texto, aqui há uma seleção de novidades de instrumentação e controle pesquisadas no Brasil e no exterior, muitas já inseridas no conceito da nova revolução. Além de colaborar para a implantação da Indústria 4.0 no País, os lançamentos contribuirão para ampliar a qualidade e a produtividade industrial, reduzir os custos operacionais e fornecer maior segurança, aumentando a lucratividade das empresas, das pequenas às grandes, de todos os setores industriais.

“O que está em evidencia é a Indústria 4.0 e tudo o que se une para dar suporte a ela, como Identificação por Radiofrequência (RFID), Sistemas Ciberfísicos (CPS), Internet das Coisas (IoT), computação em nuvem, realidade virtual, realidade aumentada e Big Data”, informou Fabrício Junqueira, docente e membro do Laboratório de Sistemas de Automação da Escola Politécnica da USP. “As diferentes combinações desses elementos, pois não há necessidade de usar todos ao mesmo tempo, ditarão várias tendências. Evidentemente influenciarão os diferentes setores industriais de forma diferente.”

Ainda sobre tecnologia, um tema para discussão sugerido por Ludmila Correa de Alkmin e Silva, professora da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp, doutora e pós-doutora em engenharia mecânica e especialista em projetos de máquinas, possibilitando uso no futuro, é a aplicação do Arduino na automação industrial (plataforma de prototipagem eletrônica). “É composto por um microcontrolador Atmel AVR e componentes complementares para facilitar a programação e a incorporação para outros circuitos com o conceito de software e hardware livre”, explicou a docente.

Segundo Ludmila, com a evolução e a popularização do Arduino, aumentou a discussão sobre seu implemento na automação de processos produtivos. “Algumas vantagens e desvantagens possui em relação aos controladores lógicos programáveis industriais – CLPs, que são os mais comuns atualmente”, contou. “Os CLPs são usados por serem robustos e seguros, porém apresentam custo mais elevado, enquanto o Arduino é mais simples no uso e na implementação.” Assim, a professora fomenta a discussão se em pequenas plantas automatizadas o Arduino poderia substituir o CLP.

A força da I&C na indústria

As tecnologias de instrumentação e controle sempre foram o pilar da produção industrial, mas agora não apenas completam o ciclo produtivo, tornam-se inteligentes o suficiente para nutrir os sistemas de gerenciamento de ativos, passando de apenas modernas para modernas e eficientes, disse Luiz Tadashi Akuta, gerente de desenvolvimento de negócios da Mitsubishi Electric do Brasil. “Quando bem aplicadas, as tecnologias podem levar muito mais modernização com eficiência às empresas, já que possibilitam conhecimento dos processos e otimização das linhas de produção, das quantidades estocadas, da qualidade do produto final e redução de gargalos, sendo as pontes entre as áreas produtiva e gerencial”, acrescentou Marcilio Pongitori, diretor da Shevat, empresa de projetos e treinamentos de controle de processos, elétrica, instrumentação e automação, de Campinas-SP. E Akuta finalizou: “A instrumentação ‘de ponta’ é a arma estratégica que fará diferença na competição de mercado, com eficiência e economia.”

Mesmo neste período de dificuldade econômica que o Brasil enfrenta, Pongitori justifica o investimento nesse setor: “Em uma implantação de melhoria nos processos, a I&C apresenta o menor custo no total de investimento, pois tradicionalmente representa menos de 5% do total, porém em termos de impacto no processo é a área que tem maior retorno”. De acordo com o gerente de desenvolvimento da Mitsubishi, nos momentos de crises, há necessidade de se gerenciar tudo, e isso só é possível com a I&C para obter os dados que fazem aumentar a eficiência dos processos. “O momento atual é para preparar as fábricas para ser o mais hábil possível, pois após essa fase, os que se organizaram responderão com maior velocidade e rentabilidade”, sugeriu Akuta.

Colaboraria ainda se todas as partes envolvidas com a I&C investissem em qualificação profissional e parcerias. Para Junqueira, um bom exemplo é como agem os japoneses, que “debruçam-se” sobre um problema, um produto, um ciclo de produção, uma forma de transportar mercadorias, esgotando tudo o que se pode fazer. “Isso todos nós poderíamos fazer aqui”, destacou o docente, que ainda orienta as empresas concorrentes a se unir para dominar conhecimento para concorrer com outros países. “Como engenheiro, gostaria de ver o ‘boom’ da engenharia no País, da industrialização, da exploração expressiva dos produtos”, almejou o professor.

A parceria indústria e comunidade acadêmica foi sugerida por Rodrigo Alvite Romano, doutor em engenharia elétrica e professor do Instituto Mauá de Tecnologia. “Infelizmente há uma visão equivocada de que os pesquisadores e acadêmicos não podem cooperar para resolver os problemas da indústria”, disse Romano. “Deixo algumas perguntas para os leitores da NEI refletirem: quantos profissionais existem na sua empresa com perfil para buscar soluções inovadoras? quantas vezes recorreu a uma universidade para solucionar um problema recorrente?

A experiência de Romano com esse tema mostra que há pouca interação entre os meios industrial e universitário. “Além de cooperar para a solução de problemas, essa parceria certamente colabora para a qualificação de profissionais.

Se desejar opinar sobre as questões sugeridas pelos especialistas, deixe sua mensagem aqui.


Por que é importante investir?

A indústria é o setor mais importante para o crescimento da economia, e ter uma indústria forte deve ser prioridade para o Brasil. Essa é a opinião dos brasileiros revelada na pesquisa “Retratos da Sociedade Brasileira – A indústria brasileira na visão da população”, realizada pela Confederação Nacional da Indústria – CNI em parceria com o Ibope. De sua importância para o fortalecimento desta nação, não há dúvidas. Mas reconhecemos que são necessários mais incentivos e investimentos, e também coragem e visão estratégica das empresas na busca por inovação. Há uma corrida tecnológica acontecendo e as exigências de modernização serão cada vez maiores e mais frequentes.

Na edição de julho de NEI, o tema Logística ganhou espaço de destaque, reunindo, a partir da página 18, novas soluções tecnológicas que permitem à indústria planejar seus estoques e suas entregas com maior segurança, eficiência e rapidez. O Estudo dos Custos Logísticos no Brasil 2014, realizado pela Fundação Dom Cabral, revela que o custo logístico consome, em média, 11% da receita das empresas.  Conhecer novas tecnologias que ajudem a gerenciar melhor a cadeira logística, de modo integrado, da produção à distribuição, é imprescindível, principalmente porque grande parte das novidades nos processos logísticos envolve a automação.

A adoção do RFID na segurança de empilhadeiras, a introdução de robôs nos centros de distribuição adotando a tecnologia de tags com RFID e também o uso de robôs para inspeção de cargas em portos e aeroportos, capazes de visualizar em minutos o interior de contêineres, são alguns exemplos dos avanços apontados por especialistas consultados por NEI. Eles preveem o aumento do número de robôs nesse setor, com ganhos em flexibilidade, e ainda alertam que a habilidade em lidar com volumes massivos de dados e informações é requisito primordial para o profissional de logística nos dias atuais.

Big Data, internet das coisas… esses avanços não estão distantes e prometem revolucionar também os processos industriais e logísticos. Como exemplo, a Internet das Coisas impulsionará com US$ 1,9 trilhão as operações logísticas, indica o Relatório de Tendências Internet of Things – IoT elaborado pela DHL (fornecedora mundial de serviços de logística) e Cisco (líder mundial em TI), na Conferência Global de Tecnologia da DHL em Dubai. Ambas trabalham num projeto conjunto de inovação da IoT que irá melhorar a tomada de decisões em operações de armazéns por meio de análises de dados praticamente em tempo real, com base em dispositivos conectados via Wi-Fi. Estima-se que haverá 50 bilhões de dispositivos conectados à internet até 2020 (em comparação aos 15 bilhões de hoje). Para qualquer organização com operações logísticas ou da cadeia de abastecimento, a IoT trará consequências revolucionárias, afirma o relatório.

Alguém ainda duvida de que conhecer essas novas tecnologias é essencial para se manter competitivo num futuro tão desafiador?


Necessidade de reduzir custos e aumentar a produtividade incentiva desenvolvimento de tecnologias

O último Estudo dos Custos Logísticos no Brasil, realizado pela Fundação Dom Cabral, mostrou que o custo logístico consome, em média, 11,19% da receita das empresas pesquisadas, cujo faturamento equivale a 17% do PIB. Estas revelaram ter alto nível de dependência de rodovias (85,6%), máquinas e equipamentos (68,5%) e energia elétrica (66,7%) e apontaram que os maiores custos logísticos se referem ao transporte de matéria-prima e do produto acabado. Sendo assim, é importante que a indústria conheça soluções para gerenciar melhor a cadeia logística, da produção até a distribuição, colaborando para a redução de custos, maior eficiência e qualidade. Conheça a seguir uma amostra de novos produtos que podem ajudar sua empresa a otimizar os processos logísticos.

A equipe de reportagem da Revista NEI conversou também com especialistas da área para trazer os novos debates do setor. Predominaram: Radio Frequency Identification – RFID, robôs, automação, uso de dados de variadas origens para as tomadas de decisões e softwares.

Para começar, Fabiano Stringher, professor de pós-graduação em logística e supply chain da Fundação Vanzolini e pesquisador do Centro de Inovação em Sistemas Logísticos – CISLog/Poli USP, informou que pesquisadores brasileiros criaram um sistema inédito de segurança para empilhadeiras com RFID com o objetivo de prevenir acidentes. As pesquisas começaram em fevereiro de 2013 e hoje duas empresas já estão habilitadas para comercializar a tecnologia, que foi desenvolvida pela Ambev e pelo CISLog com a participação da Poli Elétrica.

O incentivo ao desenvolvimento dessa solução veio após estudos de três soluções prontas: norte-americana, espanhola e italiana. Todas baseadas em tags com RFID ativos, porém, embora acionassem alarmes sonoros para detecção de pedestres, não dispunham de sistema de atuação desejado, além disso havia o alto custo para suas implantações. “Por não ser importado e ter sido customizado para uso em empilhadeiras, o sistema com implantação completa pode ser de 30 a 40% mais competitivo”, disse Stringher.

O sistema de segurança é instalado nas empilhadeiras, podendo ser vendido à parte ou em conjunto com a empilhadeira. As tags de RFID alojadas nos pedestres e operadores (quando não estão atuando) que ocupam a região de segurança acionam o sistema com atuações sonora, luminosa e de parada da empilhadeira. A tecnologia permite guardar e exportar os registros de ocorrências com o objetivo de identificar a frequência de acionamento e as pessoas envolvidas.

Já Daniel de Oliveira Mota, professor do Instituto Mauá de Tecnologia, mestre em engenharia industrial e de sistemas, especialista em logística e supply chain pelo Massachusetts Institute of Technology e engenheiro de produção, discorreu sobre um robô, que também utiliza automação por meio de tags com RFID, indicado para uso em centros de distribuição para as atividades relacionadas à separação das ordens a ser transportadas. “Não o vejo como substituto do trabalho humano, mas auxiliar, complementando os operários em tarefas repetitivas”, opinou Mota. “O que torna essa tecnologia viável e interessante é o fato de ser eficiente e sustentável, por ser produtiva e movida a energia elétrica.” Esses robôs são utilizados por empresas estrangeiras há alguns anos; um exemplo é a Amazon, que passou de usuária a dona da empresa fabricante.

Ainda sobre robôs, Paulo Ignacio, doutor em engenharia de transportes, engenheiro de produção mecânica e professor da Faculdade de Ciências Aplicadas da Universidade Estadual de Campinas – FCA/Unicamp, comentou os que estão em teste para inspeção de cargas em portos e aeroportos, capazes de, em minutos, “visualizar” o interior de contêineres, tirar amostras para inspeção e classificar os materiais verificados. Ignacio aposta que as novidades nos processos logísticos continuarão envolvendo a automação.

“O conceito geral é aumentar o número de robôs para ganhar em flexibilidade e redundância, pois os robôs podem ser rapidamente reprogramados para seguir uma nova estratégia de operação e, no caso de quebra, são prontamente substituídos por outro robô do mesmo modelo”, comentou Eduardo Okabe, doutor em engenharia mecânica, professor da Unicamp, com ênfase em estática e dinâmica aplicada. “No entanto, a estratégia de movimentação de materiais se torna razoavelmente complexa e, sem a devida otimização, não se extrai o melhor desempenho do sistema. O conhecimento em temas tradicionalmente associados à logística, como a pesquisa operacional e os métodos de otimização, é cada vez mais necessário na gestão e concepção dos novos sistemas logísticos.”

Outro pronto comentado por Mota foi o uso de dados para as tomadas de decisões. Antes chamado de controle estatístico de processo, depois Data Driven, recentemente, Big Data, hoje o conjunto de informações utilizadas no ambiente de negócios é conhecido por Analytics. “Quando se diz Analytics não se refere somente ao uso de estatísticas para a tomada de decisões, mas ao abundante uso de dados de variadas origens para ganho de eficiência”, comentou o docente da Mauá. “Pode-se utilizar as informações do banco de dados da empresa, celular do funcionário e hábitos, entre outros, tudo isso com o objetivo de tornar mais precisas as decisões; portanto, a habilidade para lidar com volumes massivos de dados é requisito primordial para o praticante da logística nos dias atuais, por isso as escolas tradicionais de engenharia passam por uma mudança profunda para preparar os profissionais para essa nova realidade.”

Para finalizar a parte tecnológica, Mauro Vivaldini, doutor em engenharia de produção, especialista em logística e professor de pós-graduação em administração da Universidade Metodista de Piracicaba, listou mais novidades da logística:

* Software de interface uniforme (Warehouse Control System) para gestão dinâmica e controle de uma vasta gama de sistemas de manuseio de materiais e equipamentos, incluindo qualquer combinação de transportadores de triagem, armazenamento automatizado, sistemas de Pick/put by light, sistemas de escalas em movimento, equipamento de dimensionamento, impressão/aplicação, scanners, câmeras e outros;

* Labor Management System integra o Warehouse Management System com a gestão de mão de obra servindo de ferramenta para auxiliar nessa gestão;

* Sistemas de rastreamento e monitoramento de veículos;

* Sistema de picking/separação de produtos via voz, Voice Picking, com uso de headfone;

* Transelevadores e miniloads – sistemas de armazenagem que facilitam e otimizam a estocagem;

* Tecnologia LED na iluminação, telhas translúcidas e baterias de empilhadeiras inteligentes que economizam 50% de energia são usadas em centros de distribuição.

Convém acrescentar que a expansão da Internet das Coisas beneficiará os armazéns, o transporte de cargas e outros elementos da cadeia de abastecimento, alavancando a eficiência operacional.

 

 


CeMAT e MDA South America começam amanhã

De 19 a 22 de março, no Centro de Exposições Imigrantes (SP), acontece a Cemat South America – Feira Internacional de Movimentação de Materiais e Logística. Neste ano, a feira conta com uma área exclusiva dedicada a Motion, Drive & Automotion – MDA, evento que faz parte da tradicional feira alemã Hannover Messe e que pela primeira vez acontecerá no Brasil.

Até então, os expositores da MDA dirigiam seus lançamentos para os  mercados emergentes da China, Índia, Rússia e Turquia. “O Brasil é o próximo mercado no foco dos expositores líderes da MDA”, revela Constantino Bäumle, diretor da Hannover Fairs Sulamerica e responsável pela organização e promoção da CeMAT no Brasil.

Segundo os organizadores, a expectativa é reunir cerca de 250 expositores de 14 países em uma área de 30 mil m². A última edição, realizada em 2011, recebeu mais de 12 mil visitantes. A feira conta com a parceria da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos – Abimaq e da Associação Alemã de Fabricantes de Máquinas e Equipamentos – VDMA.

Juntas, as feiras prometem trazer as principais tecnologias voltadas para movimentação de materiais, logística, intralogística, hidráulica, pneumática, mecânica e elétrica.

Congresso CeMAT
Entre 20 e 21 de março, acontece o Congresso CeMAT, evento que promete reunir especialistas para debater os principais desafios do setor. Dentre os temas abordados, estão:

• Visão geral da intralogística no Brasil e no mundo;
• Os desafios da intralogística na busca de produtividade e competitividade;
• Supply Chain – como entender a cadeia e torná-la mais produtiva;
• Como avaliar e otimizar processos de armazenagem e picking;
• A gestão da logística e seu impulso para os negócios;
• Desenhos e indicadores de processos de movimentação e armazenagem.

A inscrição de um dia custa R$ 490,00. Já para os dois dias, o valor é de R$ 882,00.

Para outras informações, acesse aqui.

Fórum MDA
Priorizar a informação, a troca de conhecimento e a atualização dos profissionais sobre as principais tendências tecnológicas do setor são os principais objetivos do fórum MDA South Améerica, que acontecerá nos dias 20 e 21 de março a partir das 15 h. Os temas discutidos serão:

• A importância da parceria universidade-empresa nas inovações de hidráulica e pneumática;
• Desenvolvimento de uma técnica de controle linear aplicada ao primeiro grau de liberdade de um robô pneumático com parametrização do momento de inércia efetivo do manipulador;
• Projeto e prototipagem de uma mesa de ensaios de vibração para cargas e produtos;
• Metodologia para dimensionamento de posicionadores hidráulicos;
• Desafios e soluções para o controle preciso de servossistemas pneumáticos;
Tecnologia RFID na indústria;
• Dispositivo mecatrônico para sustentação de cargas;
• Mecanismos de promoção do desenvolvimento tecnológico na indústria brasileira;
• Controle sem fio de atuadores de plantas industriais;
• Velocidades ideais de escoamento de fluido hidráulico em tubulações e dutos de manifolds.

A entrada é gratuita, as palestras poderão ser assistidas individualmente e a inscrição pode ser feita a cada nova apresentação. Para mais informações, acesse aqui.

Serviço
CeMAT e MDA South America
De 19 a 22 de março de 2013
Das 14 h às 21 h
Centro de Exposições Imigrantes, São Paulo, SP
CeMAT: http://cemat-southamerica.com.br/
MDA: http://mda-southamerica.com.br/


Mudanças na logística, segundo a Abralog

Em entrevista à equipe de NEI Soluções, Márcio Frugiuele, vice-presidente de Equipamentos, Sistemas Logísticos e de Informação da Associação Brasileira de Logística – Abralog, comentou algumas alterações na logística nacional e os temas de maior destaque atualmente.

Segundo ele, com relação aos softwares, nos dois últimos anos, houve integração bem maior dos sistemas em função das exigências legais e fiscais – o advento do imposto na fonte gerou uma série de necessidades e controles nos processos, que fizeram com que os operadores se ajustassem às novas exigências, originando uma cadeia de mudanças nos SW e HW, também no ERP, WMS, TMS e Fiscal (SPED). “Esses ajustes ajudaram ainda a melhorar as interfaces-padrões entre sistemas de clientes e prestadores de serviços (operadores) pelo XML, o que nos facilita em muito as entradas desses sistemas que gerenciam a logística como um todo.”

Para completar o assunto, o vice-presidente disse que em logística fiscal, que gera vários movimentos entre Estados em função de benefícios fiscais concedidos, “temos todo o ajuste com relação à carga horária dos motoristas, o que acarretará impactos em custos de frete (distribuição e transferências) e no nível de serviço, além disso, na cidade de São Paulo, há as restrições à circulação de veículos, fazendo com que os custos de distribuição fiquem mais caros em função de uma adequação de volumes e peso de carga”.

Outra mudança, segundo Frugiuele, foi em identificação por radiofrequência (Radio Frequency Identification – RFID), já que houve evolução em valores, tamanhos e tecnologias das etiquetas, viabilizando a utilização e ajustando os sistemas de controles (leitoras), o que deverá facilitar a gestão e a rastreabilidade dos produtos.

Questionado sobre outro tema em destaque nesse setor, ele informou que a logística integrada assumiu papel muito importante na cadeia de suplly chain, deixando de ser simplesmente uma área de armazenagem e frete para ser uma área estratégica de planejamento integrado.


RFID: preço e limitações técnicas ainda são barreiras

Na área da logística, as etiquetas inteligentes com identificação por radiofrequência (Radio Frequency Identification – RFID) prometem melhorar a gestão. Segundo Lars Meyer Sanches, professor do Insper e da Universidade Estadual de Campinas – Unicamp e consultor da área de logística, as etiquetas inteligentes surgiram há anos, porém eram utilizadas para testes. Só nos últimos anos, são implementadas na operação real. Para ele, elas podem revolucionar a logística, mas precisam se tornar mais comuns e, para isso, é necessário que reduzam o preço e superem algumas limitações técnicas.

“Imagine um sistema como o do Sem Parar em todos os produtos e quando eles estão próximos a antenas, suas etiquetas informam dados a leitores”, disse Sanches, que é doutor em Engenharia de Transportes pela Unicamp, mestre em Engenharia Logística pelo Massachusetts Institute of Technology e graduado em Ciências Econômicas pela Unicamp.

De acordo com o professor, outro tema em evidência nessa área é a logística urbana, ou seja, como fazer entregas em grandes cidades – os desafios do trânsito, as dificuldades de estacionamento para carga e descarga e as restrições de circulação de veículos. “Nesse sentido, estão estudando as plataformas logísticas para compartilhamento de cargas entre empresas, permitindo que caminhões entrem na cidade com produtos de várias empresas, sendo assim, mais cheios, e circulem por distância menor para realizar as entregas”, contou.

Sanches declarou ainda que a área continua sofrendo com problemas de infraestrutura, falta de mão de obra qualificada e alta rotatividade dos funcionários.