Nos últimos anos, houve um progresso significativo no mundo da automação. Cada vez mais fábricas e empresas de diversas áreas, como medicina, agricultura, automóvel ou alta tecnologia, estão a utilizar a automação para melhorar os seus processos de produção e o fornecimento dos seus produtos e serviços.
O QUE É AUTOMAÇÃO?
Automação é definida como uma técnica de transformar um mecanismo, processo ou sistema em uma operação automática. Na verdade, é a capacidade de realizar diversas ações automaticamente, com ou sem contato humano, com a ajuda de máquinas, sistemas de controle e computadores.
Além da sua definição, podemos dizer que Automação é um nome geral para uma ampla gama de tecnologias, incluindo robótica , telemetria e comunicação, eletro-óptica, segurança cibernética, controle e medição de processos, sensores, aplicações sem fio, integração de sistemas, medição de testes e muito mais.
Num contexto geral, hoje, uma grandiosa porcentagem do que envolve automação, podemos falar de "automação industrial", mas não existe apenas ela, podemos também citar automação predial, automação residencial, automação de vendas, automação de contratos, automação de marketing... e assim outros tipos que, se fossemos abordar cada um, teriamos uma grandiosa enciclopédia digitada aqui. Mas você pode enviar um email se quiser receber informações sobre um tipo especifico ok?!
A automação industrial vai muito além do que possamos imaginar e só para você que procurou saber um pouco mais sobre isso, no papel de desenvolvedor iniciante e querendo saber um pouco mais sobre esse mercado gigante, eu listo abaixo algumas das coisas que você deve apreender, entender, dominar e ser o melhor.
- Arquitetura de Computadores
- Inglês Técnico
- Introdução às Tecnologias da Informação
- Lógica de Programação
- Matemática Aplicada
- Sistemas Operacionais
- Conceitos de Eletricidade
- Inglês Técnico II
- Programação Estruturada
- Programação Orientada a Objetos
- Sistemas Digitais
- Atuadores
- Circuitos Eletrônicos
- Controle de Processos
- Instrumentação e Sensores
- Introdução à Automação Industrial
- Programação de CLPs
- Programação de Sistemas Supervisórios
- Redes Industriais
A lista vai além disso também, e devemos estudar cada item da lista acima para saber como aplicar na prática a automação, seja ela qual for.
Mas afinal, o que podemos falar da automação industrial?
Para iniciarmos esse assunto, vamos falar dos níveis da automação e tecnologias disponíveis, afinal, esse assunto não é apenas um simples assunto. Para tal, não há como entrar nesse mundo, sem falarmos na conhecida "Pirâmide da automação industrial."
Por muito tempo, a palavra automação industrial esteve ligada diretamente aos dispositivos em campo, como sensores e atuadores. Apesar de mais próximos ao processo, eles não conseguem representar a complexidade do cenário atual da automação.
Cada vez mais, as informações do chão de fábrica são utilizadas pelo setor corporativo, seja para adquirir novos equipamentos ou reestruturar a planta atual de produção.
O sentido contrário também é verdadeiro. A filosofia just-in-time exige uma boa comunicação entre o setor corporativo (setor de vendas) e o chão de fábrica, pois alguns itens só serão fabricados após uma demanda on-line, sendo necessária uma preparação prévia do setor de produção (chão de fábrica) para atender ao setor de vendas (setor corporativo).
Neste contexto, surge a necessidade de um setor de logística para resolver os problemas relacionados com a entrega e com o estoque das mercadorias. A Figura acima, apresenta todos os níveis da automação industrial, que também ficou conhecida como a pirâmide da automação industrial.
A seguir, você verá uma breve descrição de cada nível com as respectivas tecnologias envolvidas.
Nível 1: é o nível dos dispositivos de campo. Aqui estão presentes os sensores, atuadores e transmissores, além de outros elementos que atuam junto ao processo, como os conversores AD/DA (Analógico Digital/Digital Analógico).
Nível 2: é o nível dos controladores digitais, dinâmicos e lógicos. Aqui é realizado o controle individual dos processos, seja através de CLP, SDCD (Sistema Digital de Controle Distribuído) ou relés.
Nível 3: permite o controle do processo produtivo da planta industrial. Possui um banco de dados com informações de índices de qualidade da produção, relatórios e estatísticas de processo, índices de produtividade e algoritmos de otimização da operação produtiva. Aqui se destaca a utilização de softwares de supervisão.
Nível 4: é o nível responsável pela programação e planejamento da produção, realizando o controle e a logística de suprimentos.
Nível 5: é o nível de administração de recursos da empresa, em que estão os softwares de gestão de vendas, gestão financeira e BI (Business Intelligence).
O gerenciamento de todo o sistema se encontra nesse nível.
No mundo empresarial atual, cada minuto pode contar e cada segundo pode mudar o jogo. Os processos manuais podem levar muito tempo e ser menos eficientes que a automação.
Entendendo a programação na Automação Industrial
Podemos começar anotando sobre os tipos de automações industriais que existem, no caso, você que já tem conhecimento pode me dizer, não são as únicas, e sim, realmente não são, mas, tudo fica em volta das que vou citar abaixo, podemos até dizer que são grupos, já que dentro de cada uma, podemos encontrar diversos campos.
São elas: (Automação Industrial Fixa, Programável, Flexível e Integrada.)
Automação Industrial (FIXA)
As operações são executadas de acordo com as configurações do equipamento. Então, não há possibilidade de customização. É mais usada para a produção em alto volume de peças idênticas.
Ainda que essa automação ofereça um custo mais baixo, ela impede a readequação da produção para criar produtos diferenciados. É um sistema presente, por exemplo, nas linhas de montagem automatizadas.
Essa automação deve ser implementada caso seu objetivo seja que as máquinas realizem operações repetitivas e definidas, visando aumentar as taxas de produção. Exemplos de uso são: linhas de montagem automotiva, processos de destilação de bebidas, entre outros.
Automação Industrial (PROGRAMÁVEL)
Neste tipo de automação, tanto o maquinário como o software podem ser reprogramados, o que permite uma sequência variada dependendo das diferentes configurações do produto.
Ainda é possível incluir programas para a criação de novos produtos. Por isso, essa automação industrial é mais usada em produção de baixo volume, como processos batch, laminadores de aço, robôs industriais etc.
Essa automação é mais indicada para indústrias que precisam produzir diferentes mercadorias, permitindo reprogramar os equipamentos para cada lote de produção – mas é válido destacar que essa reconfiguração demanda tempo.
Automação Industrial (FLEXÍVEL)
Pode ser considerada uma evolução dos dois tipos anteriores ou um híbrido de ambos. Ela oferece flexibilidade maior para abranger uma grande variação de design de produto, com os operadores podendo dar comandos na forma de código para alterar a sequência dos processos.
Por essas características, a automação flexível permite produzir diferentes produtos de maneira simultânea.
Assim, essa é uma automação que também possibilita realizar mudanças no design dos produtos. Porém sua reconfiguração é mais rápida e fácil, o que promove mais agilidade na hora de diversificar a produção.
Automação Industrial (INTEGRADA)
É um sistema totalmente automatizado, sob o controle de computadores. Tudo é integrado e automatizado, desde o processo de design até o despacho. Até mesmo os equipamentos são manuseados por robôs.
ENTENDENDO MELHOR
Ao falarmos em automação industrial, a gente nem imagina o tamanho que esse mercado é gigante nos dias de hoje. A gente não tem acesso tão fácil a muita coisa, exceto se visitarmos empresas que utilizam tais tecnologias, como citamos, as que são utilizadas hoje na montagem de automóveis, realmente impressionam com seus tamanhos e agilidade.
No passado, antes do desenvolvimento tecnológico, a produção de automóveis baseava-se principalmente no trabalho manual. Os trabalhadores montavam as diversas peças por meio de diversas operações, como soldagem.
Hoje, a automação substituiu a mão de obra humana, e são as máquinas de montagem que montam as diversas peças do carro como o exemplo. Algumas das máquinas são customizadas para realizar a montagem, enquanto outras máquinas realizam a montagem com auxílio de robôs.
Automação substituindo mão de obra
Nos últimos anos, muitas fábricas e empresas nas áreas de alta tecnologia, medicina, agricultura e automóveis optaram por substituir mão de obra por sistemas de automação. Trata-se de uma máquina que executa uma série de ações em sequência ou planejadas antecipadamente ou de acordo com fatores variáveis de acordo com os dados de campo provenientes de câmeras ou sensores. A máquina executa as operações necessárias com mais precisão e rapidez do que o humano e, ao contrário do trabalhador humano, não necessita de pausas e férias.
O desenvolvimento da automação tornou-se mais barato e mais acessível ao longo dos anos portanto, a automação para fábricas e a automação para a empresa tornaram-se muito procuradas.
Observem nos exemplos abaixo, como a automação muda tudo em uma empresa
Automação de processos
São máquinas que desempenham um determinado papel no processo de produção de diversos materiais. Se no passado uma fábrica de produção de iguarias lácteas precisava de muitos trabalhadores para operar as bombas de leite, agora alguns dos trabalhadores podem ser substituídos por máquinas de automação de processos que abrirão automaticamente as bombas. Dessa forma, as máquinas ajudam a encurtar os processos de produção e a economizar salários de pessoal. As máquinas realizam as operações no tempo adequado e precisamente de acordo com as exigências da fábrica.
Automação computadorizada
Não envolvem materiais ou peças diferentes, mas são totalmente informatizados. Por exemplo, um chat bot – é um software que opera diversos sites, como lojas virtuais ou seguradoras. A função do chatbot é interagir com por meio de uma interface de chat. Os chatbots ajudam a evitar que o internauta saia do site, prestam atendimento, respondem dúvidas comuns, motivam-no a comprar no site e deixam seus dados de contato com o objetivo de aumentar as vendas do negócio.
Automações baseadas em software
O chatbot é baseado em inteligência artificial e sabe conduzir uma comunicação quase humana com o cliente. Ele substitui a necessidade de atendimento ao cliente e representantes comerciais e está disponível 24 horas por dia.
Por que optar pela automação industrial?
Você percebeu que existem diferentes tipos de automação industrial, além de outras que podem também ser aplicadas em variados segmentos. Elas são capazes de trazer uma série de vantagens para a rotina de trabalho quando executadas corretamente.
Essas vantagens no dia a dia, por exemplo, credenciam as empresas a investir na automação industrial. Podemos destacar uma série de benefícios que englobam as mais diferentes esferas, como:
- Aumento de produtividade;
- Maior controle de processos;
- Economia de custos;
- Redução de tempo nos serviços;
- Competitividade em relação a outras empresas;
- Ampliação de segurança durante os processos;
- Potencial de aumento nas vendas;
- Redução de erros;
- Melhor gestão dos ativos nos negócios;
- Versatilidade dentro da linha de produção;
- Maior qualidade dos produtos;
- Chance de garantir a satisfação dos clientes.
Entender o conceito de automação e seus diferentes tipos de aplicação é muito importante para os negócios. Entretanto, para que a aplicação aconteça de maneira correta, é preciso de muita organização aliada a um bom planejamento a fim de trazer eficiência.
Isso passa diretamente por analisar quais as necessidades para conquistar resultados e assim pensar na aplicação. Os diferentes tipos de automação industrial possuem certa complexidade para serem implementados, por isso demandam uma estratégia assertiva.
Pontos mais que positivos
Como estamos citando bastante no exemplo de automação industrial no campo de fábricação de automóveis, vou anotar alguns pontos que colaboram e demostram claramente vantagens competitivas, como melhora na qualidade, aumento na capacidade produtiva e redução de custos.
As montadoras de automóveis usam robôs na grande maioria para soldagem a ponto e pintura, mas existem muitas outras oportunidades de usar robôs em toda a cadeia de abastecimento.
Os fabricantes recorrem aos robôs por vários motivos. Na indústria automotiva, três dos maiores impulsionadores são qualidade, capacidade e segurança.
Os robôs das fábricas de automóveis reduzem a variabilidade entre peças. Altamente repetíveis, eles nunca se cansam ou se distraem, então cada ciclo é executado da mesma maneira. Eles também não deixam cair as peças ou as manipulam de maneira que cause danos. Isso reduz o desperdício anteriormente causado por erro humano, o que também significa menos variabilidade na montagem do carro. Equipados com sistemas de visão, os robôs automotivos podem até mesmo detectar variações nos materiais que chegam e adaptar seus caminhos programados para se adequarem. Isso, por sua vez, se traduz em maior satisfação do cliente, menos erros e menores custos de garantia.
As cadeias de suprimentos automotivas funcionam enxutas, com estoque mínimo para proteger contra atrasos na produção. Os fabricantes de peças automotivas se esforçam para obter tempos consistentes e controle de processo em cada etapa da linha de produção. Mesmo o menor problema pode parar uma linha de montagem. Os robôs não sofrem fadiga no final do turno, então os tempos de ciclo são constantes o dia todo, todos os dias, e as taxas de pico de produção são consistentes. Além do mais, a execução de robôs em intervalos e trocas de turno gera saída adicional das linhas de produção em comparação com as linhas assistidas manualmente.
Muitos empregos na fabricação de automóveis são perigosos. Às vezes, os perigos são óbvios, como ao despejar metal derretido em uma fundição. Outras vezes, são mais insidiosos, como os distúrbios musculoesqueléticos decorrentes de levantar, torcer e movimentos repetitivos. Os robôs podem prevenir esses riscos para os humanos. Na montagem de carros, os robôs evitam a exposição dos trabalhadores aos gases de soldagem e pintura, bem como ao flash de solda e ao ruído das prensas de estampar. A robótica automotiva elimina as reclamações de acidentes e lesões, removendo os trabalhadores dessas tarefas e ambientes sujos e perigosos.
As operações de montagem de automóveis e fabricantes de peças são alguns dos maiores usuários da robótica na fabricação automotiva. Os robôs são mais fáceis de programar e implantar do que nunca, mas cada projeto de integração vem com desafios únicos. É por isso que os fabricantes interessados em adotar a robótica automotiva devem trabalhar com um parceiro de integração experiente para projeto e instalação.
Conclusão
Esse assunto é muito mais extenso do que possamos imaginar, com tudo, tavez, nesse último exemplo explicativo, ficou bastante claro porque optar por automatizar seu négocio, no entanto, não podemos simplesmente optar por esse caminho, sem antes entender como tudo realmente deve ser planejado com muita cautela antes de gastos e prática.
Automação muito além da indústria
- Automação de atendimento ao cliente - Em uma empresa de varejo, usar chatbots para responder perguntas comuns dos clientes como citado.
- Automação na área de vendas.
- Automação de processos contábeis.
- Automação em recursos humanos.
- Automação de processos de produção.
- Automação de marketing.
- Automação na gestão de estoque.
- Automação em sistemas de pagamento.
- Automação de fluxos de trabalho.
- Automação na gestão de pedidos.
- Automação da análise de dados.
- Automação na área de segurança da informação.
- Automação no gerenciamento de projetos.
- Automação em sistemas de gerenciamento de conteúdo.
- Automação em sistemas logísticos.
- Automação em testes de qualidade.
- Automação em design gráfico.
- Automação em sistemas médicos.
Como podem ver, esse assunto não fica finalizado por aqui, vou trazer outros assuntos ligados a automação e certamente será muito útil para você leitor.
Leia também, (Automação Comercial) - como automatizar seu comercio.