Hellen Souza, da redação

 

A transformação digital já integra a história recente dos processos industriais, e com a chegada da tecnologia 5G, de internet de alta velocidade, estamos prestes a observar mais um episódio: o do impulso às rotinas de aprendizagem de máquina, gêmeos digitais e iIoT, ou Internet Industrial das Coisas, que tem em sua essência a comunicação entre máquinas.

 

Plástico Industrial realizou ao longo de 2021 uma série de coberturas sobre como cada segmento de maquinário para transformação de plásticos está sendo adaptado a essa transformação. Iniciamos com as injetoras, passamos pelos periféricos e agora é a vez do setor de extrusão.

A incorporação dos conceitos de indústria 4.0 no setor de plásticos começou pelas injetoras, a partir da iniciativa da Euromap, a associação europeia de fabricantes de máquinas para plástico e borracha, de padronizar a interface de comunicação entre máquinas e demais dispositivos.

 

O protocolo de arquitetura unificada da OPC Foundation (OPC UA) foi então adotado por ser considerado o que atende mais amplamente à demanda da indústria, adequando-se à combinação entre tecnologia operacional (TO) e tecnologia da informação (TI). Por isso foi definido como padrão pela Associação Alemã de Fabricantes de Máquinas e Instalações Industriais (VDMA), e especificamente pela Euromap, para o desenvolvimento dos recursos de integração e conexão no setor de máquinas para plásticos.

 

A recomendação Euromap 77 estabelece diretrizes para a transferência de dados entre injetoras e demais sistemas. Na sequência, a instituição elaborou a série de diretivas Euromap 82, cobrindo controladores de temperatura de moldes, câmaras quentes e sistemas de dosagem para silicone líquido. E logo surgiu o capítulo especialmente direcionado às extrusoras, a Euromap 84, que define as trocas de dados entre os componentes de uma linha de extrusão e sistemas MES, cobrindo em sua primeira versão, que data de 2018, definições gerais, linhas de extrusão, extrusoras, puxadores, bombas de extrusão, filtros e matrizes.

Uma nova versão foi publicada em abril de 2021, com as referências normativas OPC 40084, relacionadas a modelos de informação para o setor de extrusão, tratando, inclusive, das diferentes possibilidades de fluxo de informações em linhas de produção desse tipo, como mostra a figura abaixo.

Possibilidades de fluxo de dados entre linhas de extrusão, de acordo com a OPC UA 40084

 

 

 

 

 

 

 

Novas habilidades derivadas da tecnologia digital

 

A incorporação de recursos digitais às extrusoras permite a completa integração de sistemas produtivos, envolvendo a troca de informações com equipamentos periféricos e centrais de controle. Recursos como monitoramento, gerenciamento e análise de operações, assim como a conexão com o conjunto do maquinário são algumas das “habilidades” exigidas desses equipamentos para que eles façam parte de sistemas de manufatura inteligente.

 

A adaptação dos equipamentos para o trabalho de acordo com os conceitos da indústria 4.0 passa pelo sensoriamento das inúmeras etapas de processo, o que permite a captura de dados que constituem o Big Data da produção, e que podem ser manipulados para fins de análise e planejamento.

 

A implantação de inteligência artificial em máquinas e equipamentos (machine learning) também figura entre os estágios do aperfeiçoamento das linhas de produção. Software e hardware conferem autonomia às máquinas para que elas realizem processos e até tomem decisões relacionadas, por exemplo, à definição de parâmetros e ajustes mecânicos, assim como ao armazenamento de dados referentes ao surgimento de anomalias e correções a serem executadas, as quais podem ser retroalimentadas no sistema.

A implantação de um projeto 4.0 deve levar em conta os recursos computacionais envolvidos, incluindo os sistemas de execução da manufatura (MES, de manufacturing execution system), que consistem, de maneira geral, em uma classe de software situada entre os destinados à automação no chão de fábrica e os sistemas corporativos para planejamento do uso de recursos (ERP, de enterprise resource planning).

 

Importante ferramenta da automação industrial, o MES monitora a produção em tempo real, avaliando as perdas e os ciclos produtivos. Integrado ao ERP, pode interferir diretamente nas ordens de produção, efetuando apontamentos normalmente impossíveis de serem feitos de forma manual. Possibilita, por exemplo, o acompanhamento do processo de produção desde a emissão de ordens de serviço até a fabricação do produto final.

A segurança dos dados da produção digital, ou a cibersegurança no ambiente de produção, é outro ponto importante. Se as máquinas podem se comunicar, há, é claro, a possibilidade de que dispositivos intrusos entrem nessa conversa, podendo causar danos consideráveis à rotina produtiva.

Os requisitos para a indústria 4.0

A disponibilidade dos recursos a seguir caracteriza um equipamento como adaptado às rotinas de produção típicas da indústria 4.0. 

• A conectividade entre dispositivos para fins de controle de processo (Internet industrial das Coisas, ou iIoT).

• O uso de Big Data, ou a massa de dados captados na produção. 

• Computação em nuvem, para acesso remoto a informações sobre a produção, com a possibilidade de integração entre plantas em locais distintos. 

• O uso de dispositivos de realidade aumentada para efetuar instruções ou novos ajustes de processo.

• A integração de sistemas (MES integrado com ERP, por exemplo).

• A aprendizagem de máquina (machine learning).

• A conexão simplificada com a programação de robôs e manipuladores em geral, incluindo os colaborativos.

• A integração de sistemas de simulação e serviços inteligentes voltados para suporte remoto, análise de dados e tarefas de apoio.

• A disponibilidade de sistemas de cibersegurança que asseguram a integridade dos dados.

• A oferta de serviços inteligentes, especialmente para assistência remota ao cliente.
   

Usar todos ou alguns desses recursos pode caracterizar um equipamento como pronto para ingressar na rotina de produção digital, promovendo o aumento da eficiência da produção. 

 

Os principais fornecedores de maquinário para este processo de transformação  constam do guia de fornecedores de extrusoras da Plástico Industrrial.

 

 

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