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Indústria 4.0

Nestes últimos anos, temos visto grandes inovações na Engenharia que alteraram completamente as formas de produção e têm grandes impactos na nossa vida cotidiana. É a Terceira Revolução Industrial.

Vamos falar uma mudança importante que ocorre dentro da Terceira Revolução Industrial. É a tecnologia industrial digital, que ficou conhecida como Indústria 4.0. Quando se fala de Indústria 4.0, costuma-se falar de fábricas inteligentes, versáteis e eficientes. Quando se fala em Indústria 4.0, se o poder computacional, a conectividade, a robótica e a impressão 3D. Estes elementos típicos da III Revolução Industrial, ganharam nova dimensão nos dias atuais.

Veja a ampliação do uso dos computadores e dispositivos conectados pode ser percebida mesmo em nossa vida cotidiana. A Gartner, empresa de consultoria, estima que cerca de 6,4 bilhões de coisas estão conectadas à internet, um aumento de 30 por cento em relação ao ano passado. O volume de dados explodiu: de 130 exabytes em 2005 para 462 exabytes em 2012 e estima-se que em 2020 chegue a 14.996 exabytes (ou cerca de 15 trilhões de gigabytes). Entre os anos 2012 e 2014, o número de sensores embarcados aumentou mais de cinco vezes: saltou de 4,2 bilhões para 23,6 bilhões!

Esta expansão do uso de dispositivos – smartphones, tablets, computadores e equipamentos com eletrônica embarcada – conectados à internet mudou muito as formas de produção. Vamos ver algumas mudanças.

Robôs autônomos, flexíveis e cooperativos. A Kuka, fabricante de equipamentos robóticos, oferece robôs que são interligados e que trabalham em conjunto com pessoas, ajustando automaticamente suas ações às das pessoas.

A ABB está lançando um robô de dois braços chamado Yumi que é projetado especificamente para montar produtos (tais como a eletrônica de consumo) ao lado de seres humanos. Dois braços com mãosflexíveis e visão por computador permitem a interação com seres humanos.

Simulação. amplamente empregada em projetos de produto e processos de produção. Usam dados para espelhar o mundo físico em um modelo virtual, que pode incluir máquinas, produtos e seres humanos. Isso permite testar e aperfeiçoar as configurações dos equipamentos antes de sua instalação. A Siemens desenvolveu uma máquina virtual que simula a usinagem de peças, reduzindo o tempo de preparação da usinagem real em 80 por cento.

Integração. A maioria dos sistemas de TI de hoje não são totalmente integrados. Empresas, fornecedores e clientes raramente são diretamente interconectados e há grandes dificuldades na integração dentro das próprias empresas. A Dassault Systèmes e Boost Aero Space lançaram a plataforma AirDesign, que gerencia a troca de dados de produtos e de produção entre múltiplos parceiros. Concebida para integrar todas as empresas-chave da indústria aeronáutica, reduz drasticamente os custos operacionais através de uma infraestrutura única de comunicação.

Internet das Coisas Industrial. A Internet das Coisas faz com que seja possível conectar todas as partes do processo de produção: máquinas, produtos, sistemas e pessoas. Isto significa que as máquinas e os produtos podem se comunicar para que eles possam permitir a gestão automatizada. Sua vantagem é o aumento da eficiência operacional: a Thames Water, a maior provedora de serviços de água e esgoto no Reino Unido, está usando sensores em seus sistemas que fazem análise em tempo real, antecipando falhas de equipamento e respondendo mais rapidamente a situações críticas, como vazamentos. A Bosch Rexroth possui um sistema com tecnologia de acionamento e controle que movimenta máquinas e equipamentos que se adaptam para executar operações nas quais os produtos são identificados por códigos de frequência de rádio e as estações de trabalho "sabem" que passos de fabricação devem ser realizados para cada produto.

Nuvem. Os softwares baseados na nuvem melhoram os tempos de resposta das máquinas graças ao deslocamento do processamento de dados antes “in loco” para a nuvem. Dados da máquina que antes ocupavam importante espaço de memória e limitavam suas funcionalidades são disponibilizados na nuvem, proporcionando mais conectividade e maior controle sobre o processo de produção. Os sistemas que monitoram os processos podem passar a serem baseados em nuvem. Os sistemas conectados (também conhecidos como Cyber Physical Systems - CPS) podem interagir uns com os outros utilizando protocolos de Internet, já analisando dados para prevenir falhas e adaptar-se a eventuais mudanças. O aumento da conectividade e do uso das diversas tecnologias de informação também exige um gerenciamento sofisticado de identificação e de acesso às máquinas e aos usuários. Manufatura Aditiva. Com a Indústria 4.0, o método aditivo de fabricação para a produção de pequenos lotes de produtos personalizados oferece vantagens de construção, tais como desenhos complexos e leves. O alto desempenho e os sistemas de fabricação descentralizados reduzem as distâncias e os estoques.

Realidade Aumentada. Os sistemas baseados em realidade aumentada permitem desde a seleção de peças em um armazém até o envio de instruções de reparação através de dispositivos móveis. Outra aplicação é o treinamento virtual. A Siemens desenvolveu um módulo de formação virtual para operadores de fábrica com o software “Comos” que utiliza um ambiente realista 3-D baseado em dados e utiliza óculos de realidade aumentada para o treinamento de situação de emergência.

Big Data. A análise de grandes conjuntos de dados otimiza a qualidade da produção, economiza energia, melhora o serviço dos equipamentos e tem se tornado decisivo para a tomada de decisão em tempo real.

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