A automação industrial é uma necessidade, não somente para indústrias, mas também para empresas em geral. Consiste no uso da tecnologia para efetivar atividades de controle de funções com a finalidade de melhorar processos produtivos.
É um efeito da Indústria 4.0, caracterizada pela melhoria dos processos por meio de recursos avançados, como Inteligência Artificial e robótica industrial.
Continue a leitura e confira 4 tecnologias de automação industrial que permitem o aumento da produtividade e da competitividade das indústrias no mercado!
1. PLC
PLC (Programmable Logic Controller, ou Controlador Lógico Programável) é uma denominação referente a aparelhos digitais que gerenciam automaticamente a realização de determinadas funções realizadas pelas máquinas industriais, sem a necessidade de intervenção direta de pessoas.
O PLC funciona como o cérebro de um organismo integrado, sendo passível de programação e reprogramação. São utilizados em diferentes tipos de indústria: automotivas, de energia, alimentícias e outras. Veja alguns exemplos:
· controle de variáveis de processos (vazão, temperatura, nível, pressão);
· sistemas de transporte de materiais (como as correias) para gerenciar a velocidade e outras funções;
· dosagem de matérias-primas durante o ciclo de produção (remédios, alimentos);
· controle de bombas, motores elétricos e outros equipamentos, o que garante maior proteção de máquinas;
· controle de estoque;
· gestão da temperatura em fornos.
Algumas vantagens do PLC (Programmable Logic Controller) são maior controle com menor esforço, mais flexibilidade, maior produtividade, mais confiabilidade e monitoramento.
2. Robôs industriais
Os robôs industriais são manipuladores com funções diversas, passíveis de reprogramação e com monitoramento remoto.
Esses robôs possuem base móvel ou fixa e são aplicados em automação industrial. As principais características são:
· braços mecânicos para manipulação controlável;
· componentes que operam como elos (links);
· conexões de juntas lineares/rotativas;
· atuadores que podem funcionar como pneumáticos, hidráulicos, motores elétricos e desempenhar outras funções;
· manipuladores nas extremidades dos braços em forma de ferramenta, pinça ou garra.
A robótica industrial tem muitas aplicações, sendo usada em montagem, pintura, fundição, soldagem, movimentação de carga, deslocamento e inspeção de produtos. Há os seguintes tipos de robôs:
· cartesiano: realiza movimentos nos eixos perpendiculares X, Y e Z e pode ser customizado para atividades diferentes (montagem, soldagem, seleção de itens, colocação, carregamento e descarregamento de materiais);
· SCARA: estende e retrai o braço, além de girá-lo na extremidade final, sendo adotado em montagens e aplicação de peças.
· articulado: tem estrutura semelhante à do braço humano, alcança altas velocidades, pode operar em espaços pequenos e tem, no mínimo, três juntas de rotação;
· delta: tem formato de pirâmide invertida, elevada precisão de movimentos, sendo uma boa opção para transferir e coletar itens;
· cilíndrico: trabalha com ferramentas em diferentes posições, faz movimentos verticais e horizontais, sendo capaz de girar, recolher e colocar.
A robótica industrial reduz os custos de produção, diminui os fatores de riscos de acidentes e melhora a produtividade do negócio.
3. Sensores e atuadores
Os sensores transformam informações do ambiente físico (volume, temperatura, presença, pressão e outros) em sinais elétricos. Eles podem ser:
· indutivos: agem por indução eletromagnética, são muito duráveis e precisos e detectam metais;
· capacitivos: medem grandezas físicas (aceleração, força, torque) e detectam níveis de líquidos e sólidos e elementos não metálicos (madeira, cimento, resina, vidro);
· fotoelétricos: enviam dados sobre produção (cor, tipo de material, distância);
· de fibras ópticas: têm fibras por barreira ou fotossensores, identificam distância, marca, material, temperatura, vazamento, incêndio;
· lasers: com estrutura não tubular, eles verificam cilindros pneumáticos e válvulas lineares;
· ultrassônicos: microprocessados, eles identificam posição de materiais em pó, fluidos ou granulados, bem como altura, enchimento e curvatura;
· transdutores lineares: têm elevada resistência mecânica, sendo recomendados para aplicações envolvendo choques e vibrações.
Os atuadores se responsabilizam pela produção de movimento. Assim, na produção de energia mecânica, temos os seguintes tipos de atuadores:
· pneumáticos: usam o ar pressurizado;
· hidráulicos: usam a água;
· elétricos: usam a eletricidade.
A partir das informações passadas pelos sensores, os controladores podem efetivar a lógica de processamento. Assim, os sensores são fundamentais na eficiência operacional, já que os atuadores trabalham diretamente nos processos baseando-se nos comandos que os controladores enviam.
4. Sistemas de controle
Os sistemas de controle são equipamentos e dispositivos que controlam o comportamento das máquinas.
É necessário fazer a modelagem matemática da planta, seguida do projeto do controlador. Depois, os sistemas de controle são desenvolvidos.
Entre suas aplicações, podemos citar sistemas robotizados, controle de ferramentas de máquinas, controle de servomecanismos e outras. Os sistemas de controle podem ser:
· digitais: são sistemas lógicos que podem ser implementados por microcontrolador ou PLC e são usados comumente em operações de liga/desliga;
· analógicos: são sistemas mais simples, como termostato e pressostato.
Entre as principais vantagens dos sistemas de controle, podemos citar a redução de custos, o aumento da produtividade e a padronização.
Enfim, as tecnologias de automação industrial se destacam pela integração de sistemas de diferentes áreas (mecânica, eletrônica) com a Tecnologia da Informação (TI).
As tendências em automação industrial se mantêm com Inteligência Artificial, robótica industrial, Big Data Analytics, aumento de segurança, computação na nuvem, blockchain, eficiência energética, priorização da manutenção preventiva e monitoramento remoto
Apesar das perspectivas promissoras e das vantagens que a automação industrial oferece, existem desafios a superar, como a qualificação de profissionais que atuem com as novas tecnologias, os receios dos gestores, os investimentos ainda elevados e a instabilidade econômica do país.
Aproveitando o tema, veja como fazer um projeto de automação industrial em 9 etapas. Lembre-se de que a atuação de profissionais especializados é fundamental para um bom resultado.
