Edição 216 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 216 – 2016

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Hannover: união do virtual e do real para
levar à Indústria 4.0

A Feira de Hannover - que atraiu mais de 190 mil visitantes, sendo mais de 50 mil participantes de fora da Europa - deste ano intensificou o foco na manufatura digital, IIOT e Indústria 4.0, tanto nos stands dos pavilhões como nas conferências. Mas a grande novidade mesmo foi a primeira participação dos Estados Unidos como país parceiro, ressaltado pela presença de Barack Obama, primeiro presidente americano a visitar o evento. Nunca tantos políticos e altos executivos de grupos industriais visitaram a feira. O presidente Obama levou três ministros na sua delegação, incluindo o Secretário de Comércio, Penny Pritzker. Cinco dos mais importantes comissários da UE também visitaram a feira de Hannover: vice-presidente Maros Šefcovic (Energia), Günther Oettinger (Digital), Elzbieta Bienkowska (Indústria), Cecilia Malmström (Comércio) e Carlos Moedas (Research). Nas palavras do Comissário Oettinger: “além de ser a principal feira industrial do mundo, Hannover Messe tem assumido o papel de pioneira na digitalização da indústria e tornou-se uma plataforma chave para o compartilhamento de informações e ideias, e como um lugar para debater o futuro da indústria europeia.”

O Fórum “Industrie 4.0 Meets the Industrial Internet” reuniu mais de 8 mil participantes que queriam acompanhar as mais recentes tecnologias, padrões e modelos de negócios para a indústria integrada. A exposição confirmou que a Indústria 4.0 também está se tornando uma exigência de rotina para os fornecedores industriais de hoje.

Uma área nova, a “Young Tech Enterprise”, deixou claro que, além da TI, há fortes incentivos para startups na indústria – lembrando que startups de fabricação de máquinas enfrentam riscos mais elevados do que os seus pares de TI.

A iniciativa Tec2You tornou possível uma visita de estudantes para descobrir carreiras em engenharia e outras áreas técnicas. O programa é especialmente dirigido aos jovens em seu último ano de escolaridade ou formação profissional, bem como alunos do primeiro semestre e inscritos de escolas profissionais. A iniciativa apresentou também um Festival especial de Tecnologia com um programa rico em experiência prática.

A próxima Hannover Messe será realizada de 24 a 28 abril de 2017, com a Polônia como país parceiro.

Sob a bandeira “Ingenuity for life - Driving a Enterprise Digital”, a Siemens apresentou soluções tangíveis e cases que mostraram como as empresas de manufatura e processo podem se beneficiar da convergência do real com o virtual.

Com sua experiência em eletrificação, digitalização e automação, a Siemens está comprometida com o potencial de digitalização da indústria para garantir vantagens competitivas. Os 3.500 m2 do stand da empresa mostravam temas-chave como energia sustentável para empresas digitais, digitalização criando novas oportunidades, produção em massa individualizada e digitalização nos fabricantes de automóveis, além de novos produtos, soluções e serviços.

Com o que a Siemens chama de “Closed Loop Manufacturing” os usuários têm um modelo de dados consistente que liga as etapas da cadeia de valor tecnológico e permite um fluxo de dados bidirecional entre desenvolvimento e engenharia. À medida que o sistema de automação também está integrado ao Portal TIA, programas de PLC podem ser gerados e utilizados diretamente na simulação da planta e para o comissionamento virtual. Este grau de integração elimina a necessidade de interfaces e facilita a manutenção.

As soluções apresentam maneiras pelas quais as empresas podem usar a convergência do real e do virtual mostravam que a ideia gira em torno de criar maior flexibilidade e eficiência, maior disponibilidade, aumento de produtividade e tempos de lançamento no mercado mais curtos. A Siemens, com a preocupação de mostrar que suas soluções de digitalização são perfeitamente aplicáveis às pequenas e médias empresas, mostrou a aplicação dessa convergência na indústria e nos esportes – pranchas e tacos de golfe customizados!

No destaque automotivo, um modelo de carro interativo que dá insights sobre como ele é criado: hoje a fábrica digital de automóveis usa a tecnologia para se conectar da concepção ao produto acabado, passando pelo planejamento, engenharia e toda a fase de produção. E isto é possível graças a Suíte Digital Enterprise Software que permite a digitalização contínua de toda a cadeia de valor.

Os benefícios do Portal Totally Integrated Automation – TIA foram mostrados numa célula de produção virtual, usada no BMW, mas também na Daimler que utiliza o software NX para a concepção e desenvolvimento de todos os novos Mercedes-Benz - não só o corpo do produto ou os tetos conversíveis são desenvolvidos com o NX, mas também uma grande variedade de métodos de simulação. A demonstração incluía também um motor 2.3 EcoBoost da Ford – todos os motores da companhia são produzidos a partir do conceito de soluções para Powertrain da Siemens, que combina os benefícios da flexibilidade, confiabilidade e baixos custos de operação. Vale lembrar que a Volkswagen aproveita o potencial da digitalização usando Tecnomatix para alcançar tempos de ciclo curtos na produção em série. Impressão em 3D é o nome popular do processo de fabricação aditiva e refere-se a um processo no qual o material para fazer um objeto é adicionado uma camada de cada vez. Esse princípio de construção por camada permite elaborar complexas estruturas e pode ser usado por exemplo, para produzir estruturas biônicas, que são ao mesmo tempo leves e estáveis. Produtos fabricados em peça única, mesmo que com materiais diferentes, também se beneficiam do método. Assegurar um suprimento sustentável de energia e o uso responsável dos recursos naturais são decisivos para o futuro compartilhado. Para atender à crescente demanda por energia, a Siemens está trabalhando em maneiras de conciliar os aspectos econômicos com os ecológicos. O stand expôs um modelo que demonstra a interação entre consumidores, geração de energia convencional, energias renováveis e sistemas de armazenamento de energia. Os visitantes observavam o consumo e a geração de energia e experimentavam diferentes fatores que influenciam os resultados.

A Siemens anunciou o lançamento de vários produtos na Feira de Hannover, como a ferramenta de engenharia Simatic Energy Suite para gerenciamento de energia em sistemas de automação de mercado. Integrado como um pacote no âmbito da engenharia TIA Portal V14, ele liga de forma eficiente gestão de energia com a automação e traz transparência sobre a energia durante a produção. As empresas podem registrar os dados de consumo de energia no nível de produção, exibi-lo “ao vivo”, avaliá-lo e correlacioná-lo com dados de produção.

A Siemens também lançou a Versão 9 do Simit, marcando uma nova geração do software de comissionamento virtual, simulação e treinamento, baseada numa plataforma padronizada. Usando Simit 9, funções de automação podem ser exaustivamente testadas para o desenvolvimento ou para evitar falhas funcionais e otimizar tudo antes da planta real ser comissionada, utilizando simulação em tempo real e emulação. O teste de planta virtual pode ser realizado diretamente no local de trabalho, sem equipamento de fábrica e sem a necessidade de uma profunda experiência de simulação. A nova geração Simit também oferece possibilidades de treinamento seguro e eficiente de pessoal de operação da planta. Diferentes cenários de funcionamento da planta podem ser simulados usando ambientes de treinamento realistas. Os operadores podem estar familiarizados com a planta usando telas originais do painel do operador e programas de automação antes da colocação em funcionamento real. Usar Simit como um sistema de formação não só reduz o uso de recursos reais, mas também permite que os possíveis riscos para o pessoal operacional sejam minimizados ou mesmo evitados. Para garantir que a solução de simulação Simit esteja sempre a par dos mais recentes desenvolvimentos tecnológicos, a Siemens oferece o Serviço de Atualização de Software (SUS). A Versão 9 de Simit também suporta novos sistemas operacionais como o Microsoft Windows 10 e Server 2012 R2.

Já no Comos 10.2 para a indústria de processo, a Siemens se concentra em uma maior interoperabilidade com uma série de novas funcionalidades inovadoras. Ao permitir o intercâmbio ininterrupto de informações entre Comos e o Simit, a Siemens impulsiona sua estratégia de digitalização. Uma série de melhorias no Comos aumentam a velocidade e a eficiência da conclusão do projeto.

Novos desenvolvimentos e funções estendidas ajudam a melhorar a eficiência da gestão de dados em todo o ciclo de vida de uma planta, ao mesmo tempo que simplificam os processos de tomada de decisão. O Comos 10.2 vem com uma variedade de novos recursos funcionais e assistentes úteis destinados a tornar o trabalho diário mais simples e eficiente. Novos símbolos em bibliotecas de objetos e código de cores dão maior capacidade de gerenciamento. A engenharia elétrica foi significativamente simplificada pelo novo assistente de loop Brownfield Designer e novos diagramas tornam possível visualizar mais claramente sequências de trabalho de manutenção.

Klaus Helmrich, do board da Siemens, apresentou uma visão geral sobre o que a empresa propõe com o slogan “capacidade de inovar para a vida, conduzindo à fábrica digital”. O executivo reforçou que a experiência que a Siemens adquiriu em automação, eletrificação e digitalização pode e deve ser posta à serviço da indústria integrada, com total coerência e segurança por toda a cadeia de valor e produção. A baixa produtividade brasileira no setor industrial e sua perda de participação na economia brasileira tem preocupado Governo e entidades do setor. E não é para menos. No fim da década de 80, a indústria de transformação respondia por até 26% do PIB. No fim da década de 90, tinha recuado para níveis de 18% e, em 2015, atingiu 9%.

E continua diminuindo, pondo em risco não só o setor, mas também a capacidade do País de competir globalmente.

No setor de máquinas industriais, o impacto tem sido ainda maior. “É preciso que urgentemente sejam tomadas medidas para impedir a queda contínua da participação da indústria no PIB, pois se torna cada vez mais difícil o poder de recuperação do setor. O momento da virada é agora”, alerta o vice-presidente sênior da Divisão Digital Factory da Siemens no Brasil, Renato Buselli.

“A digitalização é o novo instrumento pelo qual a indústria brasileira poderá ser mais competitiva ao criar novas oportunidades, especialmente para empresas que apostem no valor agregado e na inovação como diferencial. Participar desse processo requer acima de tudo uma mudança de mindset”, diz.

Para Buselli, o Brasil precisa fazer o exercício de avaliar as oportunidades e focar onde tem mais competência, e onde terá mais competitividade. A boa notícia é que o Brasil já domina parte importante da cadeia industrial e de outros segmentos. “Existe um esforço de setores da indústria brasileira, e do governo brasileiro em entender o fenômeno Indústria 4.0, esforço este do qual a Siemens tem participado de forma ativa”. Indústria 4.0 é uma clara referência à uma quarta revolução industrial, após as revoluções mecânica/vapor no século XVIII, a introdução de linhas de produção em massa no início do século XX e a automação nas décadas de 1960 e 1970.

Parte da solução está dentro do Brasil. Grandes empresas já dão mostras da manufatura avançada que deve prevalecer em diversos outros setores da indústria nos próximos anos. “Temos de tudo no Brasil onde parte da indústria automobilística já é tecnicamente 4.0 aumentando produtividade”. Um bom exemplo é o projeto Fiat/Chrysler em Pernambuco, desenhada já nos moldes da Indústria 4.0 e considerada a unidade mais moderna da Chrysler.

A Volkswagen, por exemplo, já trabalha com flexibilização de linha para produzir mais de um modelo na mesma linha. A possibilidade da linha flexível, um dos conceitos base da Industria 4.0, permite, na eventual queda de demanda de um tipo de veículo, que a linha passe a produzir outros, ou mesmo mais de um modelo, sem a necessidade alterar o layout ou no pessoal da fábrica.

Porém muitas empresas ainda estão longe dessa realidade. “Precisamos mudar a situação de baixa produtividade no Brasil e representantes do governo e da indústria tem procurando meios de mudar esse status quo”, segundo Buselli, a Indústria 4.0 é uma resposta para o aumento de competitividade da Indústria, fator primordial para uma maior participação do nosso País na manufatura mundial.

“Já existe um interesse em como o Brasil pode se beneficiar desse movimento”.

O movimento é abraçado por países como Estados Unidos, onde é associado com a renascença da Indústria, iniciativa que conta com envolvimento direto de Barack Obama. Na China, onde o governo lançou em 2013 um programa ambicioso que prevê mais de 300 bilhões de dólares em investimento em tecnologia e educação, Reino Unido, México e na Alemanha, país responsável pelo lançamento do conceito de Indústria 4.0. Em comum, a percepção de que a Indústria tem papel estratégico na economia, e efeito multiplicador na cadeia de valor.

Segundo José Borges Frias, diretor de Estratégia da Digital Factory na Siemens, o foco desses países e empresas está em investir em novas tecnologias que permitam a integração entre o virtual e o físico, unindo automação com softwares de simulação, que permitam reduzir custos, aumentar a eficiência, reduzir o tempo de chegada ao mercado e até mesmo gerar novos negócios, agregando valor e diferencial competitivo. “Internet das Coisas, Big Data, customização em massa e uma, cada vez mais comum, parceria entre as áreas de TI industrial e engenharia visando a transformação digital das empresas são tendências que estão aumentando ainda mais competitividade desses países”. Essa convergência de tecnologias leva a criação de uma nova indústria, muito mais baseada em inovação e valor agregado.

Para Borges, esse é um tema de forte importância estratégica para o desenvolvimento econômico do Brasil. “A base de uma Indústria 4.0 forte pede uma indústria representativa no PIB, uma base de automação forte. Um dos aspectos mais promissores que a novas tecnologias, em especial as da digitalização, trazem é a de permitir que médias, e até mesmo pequenas empresas, sejam mais competitivas e possam, inclusive, gerar criar novas oportunidades em novos modelos de negócios. “A revolução será feita principalmente pelas pequenas e médias empresas, com capacidade e vontade de integrar tecnologias. A tendência então é que haja um boom desse tipo de empresa, como acontece na Alemanha, nos EUA e mesmo na Itália”, afirma Buselli.

Ele aposta em uma nova geração de modelos de negócios baseados em service. “Uma das coisas que mostramos aqui na Feira de Hannover é que a quantidade de dados coletados numa indústria dentro do conceito 4.0 é enorme”. “Esse volume de dados, trabalhado adequadamente através de softwares, se transforma em potenciais novas oportunidades de negócio, criando outras oportunidades para empresas de pequeno e médio porte, com tecnologia diferenciada. ” Com a digitalização da indústria os modelos tradicionais de produção e distribuição vão mudar, como por exemplo mudaram na indústria da música. “Quem desenvolve compartilha conhecimento numa rede; depois o produto pode ser produzido em partes ou no todo em qualquer lugar do mundo. E é bom não duvidar, porque há poucos anos a impressora 3D (additive manufacturing) era um sonho e hoje já é uma realidade, uma tecnologia disruptiva no setor de produção. Um distribuidor, por exemplo, em vez de ter estoque, poderá ter autorização para imprimir alguns itens de reposição. Então, essa empresa logística precisará agregar conhecimento de produção e de TI”.

Buselli alerta que num mundo fragmentado, digitalizado, é necessário conhecimento e uma boa automa- ção, com foco em otimização de recursos, abdicando do método da tentativa e erro no mundo físico, mas simulando, sem desperdício de tempo e de material. Sobre a proteção dos dados virtuais – que ganha importância no mundo 4.0 – a Siemens fez um acordo com a McAfee para manter-se e a seus clientes atualizados, além de criar três centros mundiais de monitoração de processos que através de algoritmos especiais conseguem antecipar as tentativas de invasão e evitá-las ou seja, não é mais preciso rezar para não ser o primeiro a ser infectado por um vírus. E isso também é business, mas é preciso ter infraestrutura – que funcione – para se candidatar a prestá-lo.

A Wika lançou sua mais recente ideia de calibração – o novo medidor de pressão digital CPG1500 com conceito inovador que combina a precisão da tecnologia de calibração digital com a simplicidade de um medidor analógico. Parâmetros podem ser inseridos de forma rápida e intuitiva. E foi além: o CPG1500 é intrinsecamente seguro (IECEx, ATEX e CSA), garantindo assim a proteção de nível IP65.

O tema da Beckhoff na Hannover Messe deste ano foi “descobrir soluções”, lembrando que a empresa está no desenvolvimento da Indústria 4.0 expondo junto à rede de tecnologia “Its owl” para mostrar os mais recentes progressos dos principais projetos de cluster de Automação Científi ca e automação extremamente rápida - patrocinados pelo Ministério Alemão de Educação e Pesquisa. Junto com a SAP e Microsoft, a Beckhoff e outros parceiros de tecnologia mostraram aplicações ao vivo entre os processos de produção e fl uxos de trabalho de gerenciamento de negócios. A Beckhoff exibiu tecnologias e produtos prontos, além do TwinCAT IoT e outros protocolos padrão para a comunicação em nuvem, criando uma ligação fácil de confi gurar entre a IoT e a Internet dos Serviços. Também expôs inovações como EtherCAT P, TwinCAT HMI e o novo terminal de tecnologia de medição high-end.

A Endress+Hauser apresentou sua vasta gama de instrumentos para medição para indústria de processos, destacando o medidor de vazão de tubo único, o Promass H, para aplicações que requerem maior resistência à corrosão. Combinado com as menores dimensões disponíveis hoje, o Proline Promass H 100 será a escolha certa para integradores de sistemas e fabricantes de equipamentos que buscam máxima segurança para fl uidos agressivos; medição multivariável (fl uxo, densidade, temperatura); que têm necessidades de redução de espaço; servidor de web integrado - operação sem software e hardware adicional; destaque para inovadora tecnologia de verifi cação integrada Heartbeat Technology. Também em destaque, o Promag L, sensor projetado para a indústria de saneamento com um conceito fl ange lap-joint para instalação fl exível. Combinado com o transmissor da linha Proline 400 é a solução ideal para todas as aplicações nesta indústria. O Promag L 400 também oferece um servidor web e verifi cação com o Heartbeat Technology. Paralelo a outras novidades em sua linha de instrumentação a empresa, trouxe novidades de integração de seus produtos com o conceito de indústria 4.0.

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Paulo Leal Costa, vice-presidente de operações para a América Latina da Siemens PLM - cuida da parte de software e busca sempre mostrar como essa parte virtual pode ajudar nas simulações e emulações. PLM é tudo que envolve o produto, no mundo virtual, toda a parte de conceito, design até a produção – e aí se faz a coleta inversa, ou seja, o que está em produção alimenta de dados que vão gerar conhecimento e otimização, num loop de melhoria contínua na linha, entre linhas, entre fábricas, etc.