A automação industrial pode ser definida como uma série de tecnologias que utilizam sistemas e dispositivos de controle, como robótica e softwares, para automatizar processos e equipamentos industriais, sem a necessidade de intervenção humana. 

Ela reduz custos, diminui o tempo de produção, melhora a produtividade, além de eliminar a possibilidade de erro humano.

Neste artigo vamos explicar tudo sobre a automação industrial e também sobre o monitoramento de ativos, e como ele pode melhorar os resultados operacionais da sua empresa.

Contudo, inicialmente precisamos entender que automação, de forma resumida, é realizada através de sistemas mecânicos ou computadorizados que controlam as funções ou mecanismos de um processo para automatizá-lo.

Nos últimos anos o termo automação vem sendo utilizado para se referir a computadores e máquinas que facilitam a troca de informações e acesso a dados, porém ele também pode ser aplicado em tarefas humanas, quando realizadas de forma contínua e repetitiva.

Ao finalizar este artigo, você será capaz de colocar em prática todos os conceitos adquiridos para automatizar os processos industriais e gerar melhores resultados operacionais e produtivos.

Indústria 4.0: origem e conceito

O termo surgiu em 2011 em uma feira na Alemanha. 

O conceito foi levado a público através de um grande incentivo do governo da Alemanha para mudar a forma como as fábricas costumavam operar. 

A iniciativa teve um grande suporte de empresas, universidades, tecnologias e vários centros de pesquisas do país.

Ela tem como base a descentralização do controle dos processos produtivos, fazendo uso de automação e tecnologia para conectar toda a operação. 

Seu objetivo é aumentar a produtividade das fábricas e reduzir os custos.

Para dizer que uma fábrica é inteligente, é preciso que ela faça uso de uma série de tecnologias a seu favor, como:

• internet das coisas;

• sistemas Cyber-físicos;

• automação e controle;

• banco de dados por nuvem;

• monitoramento de ativos.

O aspecto mais característico desse tipo de indústria é a interconectividade total da operação. Isso quer dizer que os equipamentos se comunicam entre si, garantindo grande velocidade e capacidade na troca de informações entre eles e a central.

Pilares da Indústria 4.0

Para ser capaz de melhorar a produção de uma empresa e tornar sua produção mais eficiente, a indústria 4.0 faz uso de um conjunto de tecnologias disruptivas.

Podemos considerar essas tecnologias inovadores como os pilares da 4ª revolução industrial.

Inteligência artificial (IA)

A inteligência artificial talvez seja a tecnologia mais importante da indústria 4.0.

Fazer uso de um sistema que possa tomar decisões é essencial para o conceito de fábrica inteligente, onde equipamentos e máquinas conseguem trabalhar de forma autônoma.

Por isso, a inteligência artificial é tão importante, afinal de contas, através dela, os softwares conseguem operar por conta própria e aprender com a própria operação.

Sistemas Cyber-físicos

Por mais bem projetado que seja um software e sua inteligência artificial, se o programa não tiver uma forma de examinar fatores do mundo real – como por exemplo o nível de vibração de uma máquina ou sua temperatura -, ele não conseguirá operá-la da maneira correta.

Isso porque, se essas informações não forem consideradas, o programa pode danificar o equipamento.

Podemos utilizar sensores para solucionar esse problema. Resumidamente, podemos dizer que um sensor é um dispositivo que consegue coletar diversas informações e convertê-las em sinais que serão lidos por softwares.

A integração entre os sensores e o software é chamado de sistema cyber-físico, e é ele que permite que equipamentos industriais operem de forma autônoma.

Vale mencionar que ainda é preciso ter um operador, porém suas tarefas são diferentes das que estamos acostumados. 

Sua nova função é avaliar se os sensores e o software estão funcionando corretamente.

Banco de dados por nuvem

As operações de uma indústria criam volumes de dados gigantescos que, se analisados corretamente, podem gerar insights sobre diversos pontos onde o negócio pode ser otimizado.

Porém, para armazenar essa quantidade de informação, as empresas precisam investir pesado na compra de servidores e contratar profissionais para administrá-las.

Diante a essa situação, possuir um banco de dados na nuvem é muito mais eficiente e barato. 

Com um armazenamento na nuvem, a empresa não necessita fazer um grande investimento em estrutura, nem contratar novos funcionários.

Além disso, o volume de armazenamento pode ser contratado de acordo com a necessidade do negócio.

Outro benefício do armazenamento em nuvem é que as empresas que vendem esses serviços são especializadas no gerenciamento e proteção de dados, garantindo a segurança das informações salvas em seus servidores.

Essa tecnologia também permite que os funcionários autorizados e gestores tenham acesso aos dados da empresa em tempo real, de qualquer lugar com acesso a internet.

O que é automação industrial?

A automação industrial é a melhoria dos processos industriais através do uso de tecnologias para substituir trabalhos manuais por tarefas mecânicas.

Contudo, isso não significa que as máquinas irão roubar o trabalho das pessoas.

O mundo está em constante evolução e, à medida que alguns empregos deixam de existir, outros, alinhados com a necessidade atual do mercado, surgem.

Então, um dos objetivos da automação industrial é garantir mais autonomia para máquinas e equipamentos e reduzir trabalhos humanos que são repetitivos e manuais nas operações de uma empresa.

Atualmente, devido aos avanços tecnológicos, a automação é fundamental para indústrias que querem se manter competitivas no mercado.

Podemos dizer que a automação integra 3 áreas distintas:

• eletrônica;

• mecânica;

• tecnologia da informação (TI).

Para desenvolver e programar um projeto de automação na sua indústria, com redes industriais e sistemas de controle, é preciso ter auxílio de especialistas na área.

Objetivos da automação industrial

Seu objetivo principal é garantir melhores resultados para as indústrias, através da otimização de processos produtivos e redução de custos.

Além disso, também podemos citar:

• Aumento da produção industrial, através de uma maior capacidade produtiva;

• Maior segurança no trabalho (tarefas de alto risco de execução não são mais realizadas por pessoas);

• Melhora da disponibilidade de equipamentos, como redutores e motoredutores;

• Realiza tarefas difíceis de serem realizadas por pessoas;

• Simplifica processos de manutenção de equipamentos industriais;

• Garante maior precisão na realização das tarefas operacionais, minimizando possíveis erros por cansaço ou desatenção humana;

• Aumenta a eficiência dos processos;

• Reduz o consumo de energia da operação;

• Diminui a emissão de resíduos;

• Reduz custos;

• Garante maior integração e desenvolvimento de sistemas;

• Dentre outros.

Vantagens e benefícios da automação industrial

Automação industrial permite o desenvolvimento de produtos mais eficientes e qualificados, uma vez que os equipamentos falham menos e mantêm níveis mais elevados de produção.

Outro grande benefício é que os processos industriais se tornam mais flexíveis, garantindo maior precisão e mais segurança técnica em tarefas que são perigosas e insalubres.

Abaixo citamos mais algumas vantagens da automação industrial.

Monitoramento otimizado

Através dos sensores utilizados no chão de fábrica, dados são coletados e enviados para o software. 

Esse sistema, por sua vez, filtra as informações e as apresenta de forma intuitiva para os gestores, que podem utilizá-las para gerar insights e tomar melhores decisões.

Virtualização da operação – Gêmeos digitais

Softwares especializados já conseguem gerar uma cópia da empresa no ambiente digital. Vale ressaltar que o gêmeo digital é tão similar à empresa real que os testes, simulações e resultados gerados por ele são muito parecidos com o que seriam apresentados pela fábrica real.

Tal tecnologia possibilita que o projeto de indústrias fique mais eficiente e tem a capacidade de prevenir futuros prejuízos para a empresa, pois erros e possíveis riscos são identificados facilmente ainda nesta fase do processo.

Descentralização de decisões

Por melhor que sejam os gestores, podemos nos deparar com situações complexas em uma indústria, na qual o tempo disponível para estudar as informações disponíveis não é o bastante para tomar boas decisões.

Através de um sistema de automação industrial que combina sensores e inteligência artificial, porém, o software é capaz de monitorar a operação da empresa em tempo real.

Isso permite que, por meio da avaliação dos indicadores, se tomem decisões previamente definidas, como por exemplo pedir a manutenção de um maquinário automaticamente, quando os sensores apontarem que seja necessário.

Dessa forma, os gestores podem focar na parte estratégica do negócio.

Redução de erros

Da mesma forma, os funcionários também podem ter sua eficiência reduzida devido a limitação por fatores físicos.

Mais uma vez a automação soluciona o problema, por ter integração entre softwares modernos e sensores que possibilitam que o equipamento trabalhe de forma autônoma, de acordo com as orientações previamente programadas.

Os sensores ficam responsáveis por coletar e enviar informações para o software sobre o estado do maquinário em questão, o que embasa a operação do sistema.

Fica sob responsabilidade do funcionário monitorar o software, para assegurar que tudo está funcionando de acordo com os critérios pré-estabelecidos.

Integração de operações

Quanto mais as indústrias e empresas aderem ao conceito de indústria 4.0, mais eficiente a comunicação entre as empresas se torna, porque começa a ser realizada através de sistemas especializados.

Dessa forma, as negociações se tornam mais baratas e rápidas, pois existe uma integração entre a empresa, clientes e fornecedores.

É o caso em que ao detectar que um certo insumo está em falta no estoque, o sistema da indústria é capaz de entrar em contato com o sistema do fornecedor e comprar os insumos necessários.

Da mesma forma, o sistema da empresa pode se comunicar com os softwares dos clientes, assegurando que o estoque esteja sempre em dia.

A evolução da automação industrial

Por volta dos anos 50 a automação começou a ficar popular, onde era utilizada basicamente para movimentar materiais de forma automática.

A partir daí a automação passou a fazer parte de diversas áreas da nossa vida.

Note que ela está presente em TVs e smartphones, com a função de despertador, que é programado para despertar em um horário pré-definido.

Também podemos citar os sistemas de transportes, como os trens e metrôs, que precisam da automação para funcionar corretamente, garantindo mais desempenho e qualidade para os clientes.

A automação está presente nos seguintes processos nos sistemas de transporte:

• Fechamento de portas;

• Paradas nas estações pré-determinadas;

• Esperar e aguardar nas estações, antes de entrar em movimento novamente;

• Anunciar as próximas paradas e estações através de sistemas de áudios e letreiros;

• Dentre outros processos.

Confira abaixo a evolução da automação em ordem cronológica, desde sua criação até os dias atuais:

Século XIX

A automação aparece pela primeira vez no período da revolução industrial do século XIX.

Contudo, como nesse período as pessoas e as companhias não possuíam acesso a tecnologia avançada, a automação era limitada em otimizar a produtividade das operações nas empresas, substituindo tarefas humanas repetitivas e manuais por máquinas.

Foi assim que a linha de produção de Henry Ford surgiu.

Ano 1950 a 1990

Entre 1950 e 1990, a automação sofreu grandes transformações na indústria.

As primeiras máquinas com comando numérico surgiram após a Segunda Guerra Mundial e a partir daí, diversos circuitos integrados foram desenvolvidos, iniciando uma nova era para os sistemas nas indústrias.

Durante os anos 90, surgiram computadores com uma capacidade mais elevada de processamento e facilidade de programação.

Isso fez com que as pessoas tivessem mais facilidade para adquirir e aprender a utilizar esses produtos.

Também foi na década de 90 que a automação ganhou mais força, garantindo maior velocidade, confiabilidade e eficiência para os equipamentos industriais.

Ano 2000 em diante

Atualmente a tecnologia chegou ao seu ápice, devido a evolução da tecnologia, como a internet das coisas, robótica, Wi-fi, entre outros.

Agora, a automação é baseada em sistemas que se comunicam entre si e controlam 100% dos processos de uma indústria.

Isso torna possível tomar decisões gerenciadas, baseadas em informações previamente analisadas.

Todos os dados relacionados com a operação são enviados para uma rede central, que deixa armazenada todas essas informações. 

Então, se por exemplo um redutor de velocidade industrial não estiver operando como deveria, o sensor enviará a informação para a central.

A central por sua vez irá apontar as possíveis razões do problema.

Nos dias atuais podemos evitar desperdícios financeiros e de tempo apenas com a inclusão da automação.

A automação no Brasil

Em nosso país, a automação industrial é consequência de vários processos e alterações que fizeram com que as indústrias desenvolvessem processos melhores e mais confiáveis em suas operações.

Dessa forma, toda essa reformulação de processos, operações, maquinário e colaboradores impactou significativamente na produção dessas indústrias, e criou a oportunidade de entrar em mercados externos com diversos produtos nacionais.

A indústria de alimentos e automóveis foram as que estimularam a utilização dessas tecnologias e inovação no Brasil, substituindo o trabalho manual humano por processos totalmente automatizados.

Atualmente, a tecnologia é um grande diferencial, e pode ser vista como uma vantagem competitiva diante da concorrência, porque através da sua utilização a operação se torna mais produtiva, com produtos de maior qualidade, além de reduzir custos.

Empresas com robótica avançada aumentaram mais o quadro de funcionários durante a pandemia

De acordo com uma pesquisa realizada pela CNI (Confederação Nacional da Indústria) a respeito da performance das indústrias na pandemia, empresas que possuem uma ou mais tecnologias em seus processos produtivos reagiram melhor, aumentando seus lucros e com melhores perspectivas diante da crise.

Uma informação em particular chamou bastante a atenção: dentre as empresas que possuem robótica avançada, 37% delas aumentaram a quantidade de funcionários. 

Esse número cai para 22% nas empresas que não possuem tecnologias da indústria 4.0.

O estudo trata de diferentes aspectos, como variação no quadro de funcionários, inovação e a projeção de faturamento de 2021. 

Segmentos que a automação industrial pode ser aplicada

A automação industrial pode ser utilizada em todas as áreas industriais que possuam operação produtiva com máquinas acionadas, motores ou redutores.

Entretanto, é precisa compreender que a automação possui dois tipos de controles:

• Controle de processo discreto;

• Controle de processo contínuo (garante maior volume produtivo do produto final).

O controle de processo discreto é utilizado por fábricas com linhas de montagem ou fabricação por lote. 

Já o processo contínuo é comum nas indústrias alimentícias, metalúrgicas, químicas, etc.

Abaixo listamos alguns exemplos de equipamentos e processos de diversos segmentos industriais onde a automação pode ser aplicada:

Indústria de papel e celulose

Nesse setor é muito comum ter máquinas e processos automatizados para corte e descascamento de madeira, embalagem, etiquetas, lacres, etc.

Indústria de mineração

Geralmente automatizam processos de britagem de minérios, embalagem e carregamento de vagões.

Indústria alimentícia

Somente em 2019 o segmento de bebidas e alimentos faturou cerca de R$700 bilhões. Segundo o artigo da CNI (Confederação Nacional da Indústria), esse número está totalmente relacionado com a utilização das tecnologias da indústria 4.0.

Indústria química

Na indústria química a automação é utilizada para dosar produtos para misturas, controle de pH, embalagem e estações de tratamento de efluentes. 

Praticamente todos os processos produtivos que fazem uso de algum tipo de motor ou redutor para funcionarem, podem ser automatizados através do monitoramento de ativos.

Além dos segmentos industriais listados acima, a automação também pode ser aplicada em diversas áreas, como:

• Estoque;

• Marketing — muito comum e presente nos dias de hoje;

• Recursos Humanos;

• Área financeira;

• Área comercial — análise de clientes, banco de dados.

Princípios da automação industrial

A automação industrial possui alguns princípios para seu funcionamento:

Interoperabilidade

É a capacidade de comunicação entre colaboradores e máquinas de forma precisa e clara através de tecnologias como o IoT (internet das coisas).

Descentralização

Existe muito pouca interferência humana na tomada de decisões, isto é, os equipamentos notificam eventuais problemas e falhas em uma operação para a central.

Dessa forma os funcionários só precisam analisar as informações recebidas e tomar decisões baseadas no objetivo da operação.

Informações em tempo real

As informações são produzidas e analisadas em tempo real, baseadas nos objetivos produtivos da empresa.

Virtualização

Simulações digitais do ambiente real são geradas através de sensores de dados interconectados, permitindo rastrear e monitorar todos os processos físicos de forma remota.

Orientação a Serviço

É a disponibilização dos serviços por meio da cloud computing (nuvem).

Modularidade

É a capacidade de adaptar a produção de forma flexível de acordo com a expansão, reposição, retirada ou mutação de módulos.

Princípio do monitoramento de ativos

Com a automação industrial podemos rastrear e analisar remotamente a performance de toda a operação, através de sensores que são instalados nos equipamentos e máquinas.

O que faz um especialista em automação industrial?

No decorrer do artigo vimos que a revolução industrial fez toda a indústria passar por mudanças e atualizações em seus processos, e com isso surgiu o profissional de automação.

Esse cargo surge junto com o curso em automação industrial, que capacita o profissional a trabalhar em diferentes projetos de automação, executando e instalando sistemas de controles lógicos programáveis nas empresas.

O técnico em automação industrial é encarregado pelo funcionamento dos equipamentos e por modernizar os processos produtivos de uma indústria. 

Dessa forma, ele desenvolve e projeta componentes robóticos e sistemas de automação e integração industriais.

Também tem como responsabilidade:

• Controlar e automatizar processos e máquinas;

• Calibrar máquinas;

• Desenvolver projetos, elaborando diagramas lógicos e desenhos técnicos do processo;

• Especificar hardwares de controladores lógicos programáveis;

• Executar manutenções programadas e preditivas;

• Atuar em trabalhos de campo, efetuando instalações e manutenções em serviços de automação;

O profissional de automação industrial também tem como objetivo aumentar a produtividade e os resultados de uma empresa, e reduzir os custos operacionais do processo.

Por isso ele pode trabalhar em diferentes segmentos da indústria, como:

• Metalúrgico;

• Químico;

• Siderúrgico;

• Mineração.

Pelo fato de ser uma profissão nova, é provável que o mercado de trabalho vá aumentar consideravelmente nos próximos anos, até porque todas as indústrias estão começando a querer automatizar suas operações.

Empregos deixam de existir e outros cargos nascem, o mercado de trabalho é assim e sempre foi.

Em meados de 1960 diversos cargos que faziam parte da linha de montagem de produtos deixaram de existir por causa das máquinas.

Porém outros cargos surgiram por causa deles, como o caso do técnico em automação industrial.

As máquinas não substituem os humanos. Ou pelo menos ainda não.

Qual o salário de um técnico de automação industrial?

O salário varia com base nos seguintes pontos:

• Qual é a empresa que está contratando?

• Quais e quantos dias serão trabalhados por semana?

• Qual a carga horária do trabalho?

• Qual região do Brasil a empresa está localizada?

É difícil afirmar um número exato, pois são muitas variáveis.

Contudo, a média salarial é de algo em torno de R$5 mil. Podemos dizer que dependendo dos fatores citados acima, o profissional pode ter um salário de R$3 a R$10 mil por mês.

Conclusão

Espero que esse conteúdo tenha deixado claro como essa tecnologia pode melhorar os resultados da sua empresa.

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