Para exemplificar, podemos citar ind\u00fastrias de alimentos e bebidas, cosm\u00e9ticos e farmac\u00eauticos, produtos de higiene e limpeza e ind\u00fastrias qu\u00edmicas.<\/p>\n
Essas caracter\u00edsticas das ind\u00fastrias de processo batelada trazem desafios em comum para a sua automa\u00e7\u00e3o e a aplica\u00e7\u00e3o das tecnologias da Ind\u00fastria 4.0.<\/p>\n
Saiba como os sistemas de automa\u00e7\u00e3o baseados em CLPs e Supervis\u00f3rios (SCADA), as redes e protocolos industriais, os sistemas MES e ERP, o IoT e a Intelig\u00eancia Artificial, v\u00eam evoluindo para apoiar as jornadas de Digitaliza\u00e7\u00e3o e da Excel\u00eancia Operacional das ind\u00fastrias de processo batelada. Continue a leitura!<\/p>\n
Conhecendo os sistemas de automa\u00e7\u00e3o e informa\u00e7\u00e3o das ind\u00fastrias de processo batelada<\/b><\/h2>\n
As ind\u00fastrias de processo batelada possuem processos industriais similares para etapas como:<\/p>\n
- \n
- o recebimento e armazenagem de materiais;\u00a0<\/span><\/li>\n
- a separa\u00e7\u00e3o, fracionamento, pesagem e adi\u00e7\u00e3o de micro ingredientes no processo;\u00a0<\/span><\/li>\n
- a dosagem e adi\u00e7\u00e3o de macro ingredientes no processo;\u00a0<\/span><\/li>\n
- a fabrica\u00e7\u00e3o da receita e armazenagem de produtos semiacabados;\u00a0<\/span><\/li>\n
- o envase, embalagem, paletiza\u00e7\u00e3o, identifica\u00e7\u00e3o, armazenagem e expedi\u00e7\u00e3o de produtos acabados.\u00a0<\/span><\/li>\n<\/ul>\n
A seguir descrevemos os sistemas tipicamente utilizados para a automa\u00e7\u00e3o e digitaliza\u00e7\u00e3o desses processos industriais. Os principais sistemas s\u00e3o:<\/p>\n
CLPs (Controladores L\u00f3gicos Program\u00e1veis)<\/b><\/h3>\n
Controladores L\u00f3gicos Program\u00e1veis, tamb\u00e9m conhecidos como PLCs da sigla em ingl\u00eas, s\u00e3o dispositivos eletr\u00f4nicos program\u00e1veis utilizados para controlar m\u00e1quinas e processos industriais.\u00a0<\/span><\/p>\n
Eles s\u00e3o capazes de monitorar sensores de press\u00e3o, vaz\u00e3o, temperatura e n\u00edvel, balan\u00e7as, transmissores de temperatura, entre outros e acionar atuadores, como bombas, v\u00e1lvulas, roscas, esteiras, trocadores de calor, etc. para controlar o processo com base em opera\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas e l\u00f3gicas.\u00a0<\/span><\/p>\n
Os CLPs s\u00e3o programados por meio de linguagens de programa\u00e7\u00e3o espec\u00edficas, como Ladder, Diagrama de Blocos, Texto Estruturado e Codesys.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> PLM, MES e ERP \u2013 a integra\u00e7\u00e3o dos sistemas rumo \u00e0 jornada 4.0<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
SCADA (Supervis\u00e3o, Controle e Aquisi\u00e7\u00e3o de Dados)<\/b><\/h3>\n
Tamb\u00e9m chamados de sistemas Supervis\u00f3rios, s\u00e3o softwares capazes de realizar opera\u00e7\u00f5es de leitura e escrita nos CLPs e s\u00e3o utilizados para enviar os par\u00e2metros das receitas, coletar dados, monitorar, controlar e operar m\u00e1quinas e processos industriais em tempo real.\u00a0<\/span><\/p>\n
O SCADA \u00e9 composto por diversos componentes, como drivers de comunica\u00e7\u00e3o com os CLPs utilizando protocolos industriais, e IHMs (Interfaces Homem-M\u00e1quina) com telas para a opera\u00e7\u00e3o do processo e o monitoramento e visualiza\u00e7\u00e3o das vari\u00e1veis e alarmes do processo produtivo.<\/p>\n
Redes e protocolos industriais<\/b><\/h3>\n
S\u00e3o respons\u00e1veis pela comunica\u00e7\u00e3o entre os dispositivos de automa\u00e7\u00e3o. Cada protocolo \u00e9 projetado para atender a requisitos espec\u00edficos de comunica\u00e7\u00e3o, como velocidade, confiabilidade e seguran\u00e7a. Alguns dos protocolos mais utilizados incluem Modbus, Profibus, DeviceNet e Ethernet\/IP.\u00a0<\/span><\/p>\n
J\u00e1 o OPC (OLE for Process Control) \u00e9 amplamente utilizado para a integra\u00e7\u00e3o de CLPs com sistemas SCADA e MES. O MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) \u00e9 um protocolo de comunica\u00e7\u00e3o leve e eficiente utilizado para a troca de dados em tempo real entre dispositivos de IoT e sistemas de automa\u00e7\u00e3o, SCADA, MES e Plataformas IoT.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m: <\/b>Gest\u00e3o de ativos e gest\u00e3o de execu\u00e7\u00e3o: grandes tend\u00eancias de IoT nas ind\u00fastrias brasileiras<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
MES (Sistemas de Execu\u00e7\u00e3o de Manufatura)<\/b>\u00a0<\/span><\/h3>\n
O MES \u00e9 capaz de integrar dados de diversos sistemas, como o SCADA e o ERP, por exemplo.\u00a0<\/span><\/p>\n
\u00c9 respons\u00e1vel pela gest\u00e3o dos processos de produ\u00e7\u00e3o em tempo real, incluindo o monitoramento de indicadores de desempenho como o OEE<\/a>, MTBF e MTTR, a rastreabilidade de materiais e produtos acabados, o controle da qualidade no processo, o gerenciamento de receitas de produ\u00e7\u00e3o, incluindo os consumos de energia, materiais e embalagens e a gest\u00e3o de ordens de produ\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/span><\/p>\n
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<\/a><\/p>\nERP (Enterprise Resource Planning)<\/b><\/h3>\n
Respons\u00e1veis pelo gerenciamento dos recursos empresariais, ou seja, integram os diversos setores da empresa em um \u00fanico sistema, incluindo finan\u00e7as, recursos humanos, compras, vendas e produ\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/span><\/p>\n
Nas ind\u00fastrias de processo batelada, o ERP \u00e9 respons\u00e1vel pelo planejamento dos estoques, das compras de mat\u00e9rias-primas e embalagens, e pelo planejamento da produ\u00e7\u00e3o, incluindo os recursos necess\u00e1rios como m\u00e1quinas e m\u00e3o de obra, de acordo com as receitas dos itens produzidos.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> Os 5 principais desafios da integra\u00e7\u00e3o do MES com ERP e como super\u00e1-los<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
Padronizando a automa\u00e7\u00e3o e a integra\u00e7\u00e3o de sistemas com as normas ISA88 e ISA95<\/b><\/h2>\n
\u00c9 muito importante padronizar a aplica\u00e7\u00e3o e integra\u00e7\u00f5es dessas tecnologias com base nas melhores pr\u00e1ticas do mercado e, para isso, a International Society of Automation (ISA)<\/a>, desenvolveu as normas ISA88<\/a> e a ISA95<\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n
As normas possuem objetivos diferentes, mas s\u00e3o complementares em termos de sua aplica\u00e7\u00e3o. Saiba detalhes sobre cada uma delas a seguir:<\/p>\n
Norma ISA88: Controle de lote<\/b><\/h3>\n
A ISA88 fornece uma estrutura para a automa\u00e7\u00e3o dos processos. Foi desenvolvida com objetivo de padronizar a cria\u00e7\u00e3o de receitas e a automa\u00e7\u00e3o de processos bateladas.\u00a0<\/span><\/p>\n
A norma estabelece um modelo de refer\u00eancia para a automa\u00e7\u00e3o, definindo os elementos-chave do processo e as interfaces entre eles. Os principais elementos-chave definidos na norma ISA88 s\u00e3o:<\/p>\n
Modelo de Terminologia<\/b><\/h4>\n
Define uma terminologia padr\u00e3o para a descri\u00e7\u00e3o dos elementos do processo, como fases, unidades, equipamentos, materiais, receitas, entre outros.<\/p>\n
Modelo de Procedimento<\/b><\/h4>\n
Define uma estrutura hier\u00e1rquica de procedimentos para a automa\u00e7\u00e3o de processos batelada, que inclui os seguintes n\u00edveis:<\/p>\n
A. N\u00edvel 0 – Processo: <\/b>Representa a vis\u00e3o geral do processo, incluindo equipamentos e \u00e1reas.<\/p>\n
B. N\u00edvel 1 – Unidades de Produ\u00e7\u00e3o:<\/b> Representa as unidades do processo, que cont\u00eam os equipamentos necess\u00e1rios para executar as opera\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
C. N\u00edvel 2 – Controle:<\/b> Representa o controle das opera\u00e7\u00f5es nas unidades de produ\u00e7\u00e3o, incluindo a defini\u00e7\u00e3o de fases e receitas.<\/p>\n
D. N\u00edvel 3 – Sequ\u00eancia:<\/b> Representa a defini\u00e7\u00e3o da sequ\u00eancia de opera\u00e7\u00f5es e das transi\u00e7\u00f5es entre as fases.<\/p>\n
E. N\u00edvel 4 – Receitas:<\/b> Representa a defini\u00e7\u00e3o das receitas e das varia\u00e7\u00f5es poss\u00edveis.<\/p>\n
Modelo de Estado<\/b><\/h4>\n
Define um modelo de estado para os equipamentos, unidades e processos, que permite monitorar e controlar o processo em tempo real.<\/p>\n
Modelo de Intera\u00e7\u00e3o<\/b><\/h4>\n
Define as interfaces entre os equipamentos, unidades e processos, permitindo a comunica\u00e7\u00e3o e troca de dados entre eles.<\/p>\n
Modelo de Lote<\/b><\/h4>\n
Define a estrutura de lotes para a produ\u00e7\u00e3o em batelada, que inclui o controle de qualidade, rastreabilidade e hist\u00f3rico do processo.<\/p>\n
Com a ado\u00e7\u00e3o da norma ISA88, os fabricantes e integradores de CLPs e SCADAs puderam desenvolver solu\u00e7\u00f5es dedicadas para a automa\u00e7\u00e3o, controle e gest\u00e3o dos processos batelada.\u00a0<\/span><\/p>\n
Isso permitiu que as empresas ganhassem mais flexibilidade e seguran\u00e7a na cria\u00e7\u00e3o e execu\u00e7\u00e3o das receitas, otimizassem seus processos de produ\u00e7\u00e3o, envase e embalagem, reduzissem custos e melhorassem a qualidade do produto acabado.<\/p>\n
Norma ISA95: Integra\u00e7\u00e3o do sistema de controle corporativo<\/b><\/h3>\n
A norma ISA95, por sua vez, define padr\u00f5es e diretrizes para a integra\u00e7\u00e3o dos sistemas da camada de automa\u00e7\u00e3o industrial como os CLPs e SCADA, com os sistemas de TI da camada MES e da camada de gest\u00e3o empresarial, como o ERP.<\/p>\n
Al\u00e9m dos modelos de integra\u00e7\u00e3o, a ISA95 trata das atividades de produ\u00e7\u00e3o, descritas a seguir:<\/p>\n
Planejamento da Produ\u00e7\u00e3o<\/b><\/h4>\n
Engloba o planejamento de recursos, incluindo materiais, m\u00e3o de obra e equipamentos, para atender \u00e0 demanda de produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Gerenciamento de Produ\u00e7\u00e3o<\/b><\/h4>\n
Trata da execu\u00e7\u00e3o dos planos de produ\u00e7\u00e3o, monitorando e controlando as opera\u00e7\u00f5es, para garantir a conformidade com as especifica\u00e7\u00f5es e os padr\u00f5es de qualidade.<\/p>\n
Rastreabilidade<\/b><\/h4>\n
Envolve a captura e registro de informa\u00e7\u00f5es sobre os produtos em todas as fases do processo, permitindo a rastreabilidade e a identifica\u00e7\u00e3o de qualquer problema ou n\u00e3o conformidade.<\/p>\n
Manuten\u00e7\u00e3o de Equipamentos<\/b><\/h4>\n
Organiza a manuten\u00e7\u00e3o preventiva e corretiva dos equipamentos utilizados na produ\u00e7\u00e3o, visando maximizar a efici\u00eancia e a disponibilidade dos mesmos.<\/p>\n
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<\/p>\nGest\u00e3o da Qualidade<\/b><\/h4>\n
Esta atividade envolve o controle e monitoramento da qualidade do produto em todas as fases do processo, garantindo que as especifica\u00e7\u00f5es e padr\u00f5es de qualidade sejam atendidos.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> M\u00f3dulo de qualidade PC-FACTORY MES: garantindo a qualidade industrial da sua empresa<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
Gerenciamento de Recursos Humanos<\/b><\/h4>\n
Faz a gest\u00e3o de recursos humanos, incluindo a gest\u00e3o de habilidades e compet\u00eancias, treinamentos e certifica\u00e7\u00f5es, visando garantir que a equipe de produ\u00e7\u00e3o esteja adequadamente capacitada e habilitada para executar as atividades necess\u00e1rias.<\/p>\n
Gest\u00e3o de Materiais<\/b><\/h4>\n
Diz respeito \u00e0 gest\u00e3o de materiais, desde a aquisi\u00e7\u00e3o at\u00e9 a entrega ao cliente, incluindo o controle de estoques, a movimenta\u00e7\u00e3o de materiais e o gerenciamento de pedidos e entregas.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> Controle de Materiais: dicas para reduzir as perdas na ind\u00fastria<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
Como se v\u00ea, a ISA95 e os sistemas MES (Manufacturing Execution Systems) est\u00e3o intimamente relacionados, pois os sistemas MES fornecem uma camada de software que implementa a norma ISA95.\u00a0<\/span><\/p>\n
Eles atuam como uma ponte entre os sistemas de ch\u00e3o de f\u00e1brica, como os sistemas automa\u00e7\u00e3o de controle de processos (PLC\/SCADA) e os sistemas empresariais (ERP).<\/p>\n
Ind\u00fastrias de processo batelada e a Ind\u00fastria 4.0<\/b><\/h2>\n
Na pr\u00e1tica, a Ind\u00fastria 4.0 \u00e9 uma evolu\u00e7\u00e3o na forma como a produ\u00e7\u00e3o industrial \u00e9 feita e gerenciada, complementando os sistemas de automa\u00e7\u00e3o e informa\u00e7\u00e3o com a utiliza\u00e7\u00e3o de tecnologias como a Internet das Coisas (IoT), Big Data, Intelig\u00eancia Artificial, entre outras.\u00a0<\/span><\/p>\n
Na automa\u00e7\u00e3o de processos batelada, a Ind\u00fastria 4.0 pode ser aplicada para otimizar processos produtivos, reduzir o tempo de produ\u00e7\u00e3o, diminuir o custo de produ\u00e7\u00e3o<\/a>, entre outros benef\u00edcios. Algumas das principais implementa\u00e7\u00f5es incluem a\u00e7\u00f5es como:<\/p>\n
Conectividade e integra\u00e7\u00e3o<\/b><\/h3>\n
A Ind\u00fastria 4.0 exige a conectividade e a integra\u00e7\u00e3o dos sistemas de automa\u00e7\u00e3o com outras \u00e1reas da empresa, incluindo cadeia de suprimentos, log\u00edstica e manuten\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/span><\/p>\n
Isso \u00e9 poss\u00edvel gra\u00e7as \u00e0s tecnologias de Internet das Coisas (IoT) e nuvem, que permitem a coleta, processamento e compartilhamento de dados em tempo real.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> Case Zaeli: superando os desafios da log\u00edstica interna na ind\u00fastria de alimentos com PC Factory MES<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
An\u00e1lise de dados<\/b><\/h3>\n
A an\u00e1lise de dados \u00e9 uma parte fundamental da Ind\u00fastria 4.0. Os sistemas industriais est\u00e3o sendo projetados para coletar e analisar dados em tempo real, permitindo a tomada de decis\u00f5es mais precisas e informadas.\u00a0<\/span><\/p>\n
Al\u00e9m disso, a an\u00e1lise de dados pode ser usada para prever falhas em equipamentos e evitar interrup\u00e7\u00f5es na produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
Automa\u00e7\u00e3o inteligente<\/b><\/h3>\n
A Ind\u00fastria 4.0 est\u00e1 impulsionando a automa\u00e7\u00e3o inteligente, que \u00e9 capaz de adaptar e ajustar automaticamente as opera\u00e7\u00f5es de produ\u00e7\u00e3o para atender \u00e0s mudan\u00e7as na demanda ou nas condi\u00e7\u00f5es do processo.\u00a0<\/span><\/p>\n
A automa\u00e7\u00e3o inteligente usa tecnologias como Intelig\u00eancia Artificial (IA), aprendizado de m\u00e1quina e rob\u00f3tica colaborativa.<\/p>\n
Customiza\u00e7\u00e3o em massa<\/b><\/h3>\n
Com a Ind\u00fastria 4.0, a produ\u00e7\u00e3o em massa est\u00e1 dando lugar \u00e0 customiza\u00e7\u00e3o em massa. Os sistemas industriais est\u00e3o sendo projetados para permitir a produ\u00e7\u00e3o de pequenos lotes de produtos personalizados.<\/p>\n
Ciberseguran\u00e7a<\/b><\/h3>\n
Com a conectividade aumentada entre os sistemas, a ciberseguran\u00e7a se torna um aspecto cr\u00edtico na automa\u00e7\u00e3o industrial. Os sistemas de automa\u00e7\u00e3o est\u00e3o sendo projetados com recursos de seguran\u00e7a cibern\u00e9tica para proteger contra amea\u00e7as internas e externas.<\/p>\n
Essas tend\u00eancias est\u00e3o permitindo uma produ\u00e7\u00e3o mais eficiente, flex\u00edvel e adapt\u00e1vel, ajudando as empresas a se manterem competitivas em um mercado em constante mudan\u00e7a.<\/p>\n
- \n
- Leia tamb\u00e9m: <\/b>Como preparar sua empresa para a Ind\u00fastria 4.0<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
Conte com a PPI-Multitask para ser uma Ind\u00fastria 4.0<\/b><\/h2>\n
A PPI-Multitask<\/a> \u00e9 uma empresa do Grupo WEG<\/a> com mais de 25 anos de experi\u00eancia, com foco em automa\u00e7\u00e3o industrial e MES aplicando as normas ISA88 e ISA95, e que hoje tamb\u00e9m integra solu\u00e7\u00f5es de IoT e Intelig\u00eancia Artificial da WEG Digital.\u00a0<\/span><\/p>\n
Com nossas solu\u00e7\u00f5es e a experi\u00eancia do nosso time multidisciplinar, podemos apoiar a sua empresa em seus projetos de Automa\u00e7\u00e3o Industrial, Digitaliza\u00e7\u00e3o do ch\u00e3o de f\u00e1brica, Excel\u00eancia Operacional e Ind\u00fastria 4.0. Para saber mais, entre em contato conosco<\/a> ou solicite uma demonstra\u00e7\u00e3o<\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n
- Leia tamb\u00e9m: <\/b>Como preparar sua empresa para a Ind\u00fastria 4.0<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> Case Zaeli: superando os desafios da log\u00edstica interna na ind\u00fastria de alimentos com PC Factory MES<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> Controle de Materiais: dicas para reduzir as perdas na ind\u00fastria<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> M\u00f3dulo de qualidade PC-FACTORY MES: garantindo a qualidade industrial da sua empresa<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
- Leia tamb\u00e9m:<\/b> Os 5 principais desafios da integra\u00e7\u00e3o do MES com ERP e como super\u00e1-los<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
- Leia tamb\u00e9m: <\/b>Gest\u00e3o de ativos e gest\u00e3o de execu\u00e7\u00e3o: grandes tend\u00eancias de IoT nas ind\u00fastrias brasileiras<\/a><\/li>\n<\/ul>\n
- a separa\u00e7\u00e3o, fracionamento, pesagem e adi\u00e7\u00e3o de micro ingredientes no processo;\u00a0<\/span><\/li>\n
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