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Em 2011, um grupo de trabalho desenvolveu a visão “Indústria 4.0”, através do desenvolvimento de processos de produção modernos com o objetivo de garantir que a produção esteja interligada da melhor maneira possível. Como resultado, a produção deve controlar-se tanto quanto possível e também otimizar-se. Todos os dados disponíveis devem ser utilizados para otimização e controle, trocando-os entre os participantes da produção. Isto também inclui os próprios produtos, que reportam os dados do seu ciclo de vida e, assim, enviam resultados para o desenvolvimento do produto.
A Indústria 4.0 descreve principalmente a visão de uma produção industrial ideal. Toda produção segue fluxos de trabalho fixos e repetitivos. Os processos são controlados e guiados por diversos instrumentos. O foco está em sistemas nos quais os dados de produção são gerenciados. Os sistemas mais comuns em ambientes de produção são:
ERP – Planejamento de Recursos Empresariais
MES — Sistema de Execução de Manufatura
LIMS — Sistema de gerenciamento de informações laboratoriais
CMMS — Sistema Informatizado de Gestão de Manutenção
EMS — Sistema de Gestão de Energia
SCADA — Controle de Supervisão e Aquisição de Dados
IHM — Interface Homem-Máquina
CLP — Controlador Lógico Programável
Os pedidos dos clientes, os estoques de materiais e o planejamento de recursos são gerenciados no sistema ERP. Tudo o que será produzido, com que material é, a que custos é aqui definido. No ERP é dada a liberação final de uma ordem de produção, após a qual ela é efetivamente produzida.
Em empresas que buscam um nível qualificado de controle produtivo, o nível de produção é gerenciado por um MES. Aqui, as ordens de produção do ERP são enriquecidas com dados específicos da máquina para que sejam criadas receitas de máquina. Além disso, os dados da máquina são registados para calcular eficiências, monitorizar consumos e condições e registar e reportar quaisquer situações de erro.
Num LIMS, são armazenados e processados dados relevantes para a qualidade dos produtos e materiais de produção. Muitos processos de produção dependem e são controlados por dados LIMS. O sistema de gerenciamento de manutenção monitora as especificações de manutenção de todas as máquinas e componentes da planta em uma linha de produção e fornece instruções de manutenção adequadas para evitar quebras.
A gestão de energia registra e avalia o consumo de energia para que medidas de poupança de energia possam ser desenvolvidas e monitorizadas. Os métodos de produção são então adaptados e, em caso de dúvida, até influenciados ativamente para evitar picos de consumo.
Um sistema SCADA é usado para monitorar as máquinas de produção. Aqui, todos os dados do processo podem ser visualizados em tempo real e, se necessário, podem ser intervencionados de forma controlada. Diretamente na máquina, a IHM é a interface do sistema de controle para o operador. O operador pode controlar a operação da máquina e definir os parâmetros de produção e da máquina. A máquina real é controlada por um módulo inteligente, o PLC. É aqui que ocorre a automação do processo produtivo.
Nem todos estes sistemas são necessários para a implementação, mas apenas a existência de tais sistemas torna possível o caminho para a Indústria 4.0. Nos primeiros passos rumo à Indústria 4.0, as comunicações para a implementação dos processos produtivos são digitalizadas e automatizadas. As subáreas que não são digitalizadas pelos sistemas correspondentes devem então ser equipadas com interfaces eletrônicas de usuário para integrá-las.
Para a comunicação da Indústria 4.0, as redes devem ter conexões que permitam o acesso de acordo com regras precisas utilizando mecanismos comuns como firewalls.
No ambiente normal de TI, a rede geralmente já está instalada. A comunicação entre os sistemas deve ser criada por regras e configurações apropriadas das interfaces padrão. Na rede de produção, muitas vezes existem algumas áreas onde a rede ainda não foi estabelecida. A rede deve então ser fundamentalmente construída e os componentes com os quais a comunicação deve ocorrer também devem ser compatíveis com a rede. As tecnologias de rede aqui variam desde simples cabos de rede via WLAN até tecnologias RFID e 5G.
Os passos descritos para a Indústria 4.0 através da comunicação entre sistemas não se limitam à produção. Outras conexões podem ser criadas através da nuvem, permitindo que a produção se controle e se otimize.
Uma aplicação possível é o próprio produto, que pode reportar os seus dados ao seu próprio ciclo de vida se tiver equipamento técnico suficiente. O produto reporta seus dados para a nuvem e o fabricante pode incorporar os dados obtidos no desenvolvimento do produto ou oferecer os serviços necessários para o produto.
Além do produto, clientes e fornecedores também podem ser integrados ao processo produtivo através da nuvem para, por exemplo, coordenar processos de entrega em tempo real ou otimizar o fornecimento de matéria-prima.
Fonte: www.medium.com/@inray.industriesoftware
