Automação industrial

Tipos de Automação Industrial

A automação industrial consiste em integrar sistemas e tecnologias para melhorar a eficiência da produção e reduzir custos, garantindo ao mesmo tempo a segurança. Aqui fica uma análise dos principais tipos de automação industrial.

• Automação Fixa: Também conhecida como automação rígida, esta utiliza equipamentos especializados para produzir grandes volumes de um produto fixo. Exemplos incluem maquinaria dedicada, robótica e sistemas automatizados de manuseamento de materiais. São encontrados principalmente em indústrias como a montagem automóvel, eletrónica de consumo e processamento de alimentos. As vantagens da automação fixa são a melhoria da eficiência da produção, a redução dos custos unitários e a melhoria da consistência e qualidade do produto. Uma grande desvantagem é o elevado custo inicial e a sua inflexibilidade, pois só consegue produzir uma gama limitada de produtos.
• Automação Programável: Este tipo é principalmente usado para produzir volumes moderados de bens. Envolve a utilização de robôs e programas informáticos para controlar os processos de fabrico. Este tipo de automação permite a reprogramação de equipamentos para se adaptar a alterações no volume de produção ou na configuração do produto. Também inclui controladores lógicos programáveis (PLCs) que podem ser programados e reprogramados para alterar os processos de automação. As indústrias que usam frequentemente a automação programável incluem farmacêuticas, têxteis e processamento de alimentos. Os principais benefícios deste tipo de automação são a sua flexibilidade e adaptabilidade à mudança. Por outro lado, o seu custo e complexidade são maiores do que os da automação fixa.
• Automação Flexível: Também conhecida como automação suave, esta utiliza máquinas programáveis como máquinas CNC ou robôs. Esses dispositivos podem ser rapidamente reconfigurados para acomodar diferentes modelos de produto ou variações. A automação flexível é adequada para indústrias com alta variedade de produtos e volumes baixos a moderados, como aeronáutica, eletrónica e fabrico personalizado. As vantagens da automação flexível são a sua adaptabilidade a alterações no design e na procura do produto, e a sua capacidade de reduzir o tempo de configuração entre os ciclos de produção. No entanto, tal como a automação fixa e programável, apresenta a desvantagem de elevados custos e complexidade dos sistemas.
• Robôs Industriais: Estas são máquinas que são controladas automaticamente em três ou mais direções. Podem ser reprogramadas para executar uma variedade de funções. Por esta razão, são considerados equipamentos de automação industrial versáteis. Os robôs industriais têm a capacidade de executar uma variedade de tarefas como soldar, pintar, montar e manusear materiais. O ponto forte dos robôs industriais é a capacidade de aumentar a velocidade de produção e garantir precisão, ao mesmo tempo que reduzem os custos de mão de obra.

Especificações e Manutenção da Automação Industrial

Especificações

• Carga de trabalho:

  As cargas de trabalho variam em função do tipo, mas normalmente incluem parâmetros como carga nominal, carga máxima e carga contínua. Por exemplo, uma grua pode ter uma carga nominal de 10 toneladas, uma carga máxima de 12 toneladas e uma carga contínua de 80% da sua carga nominal durante 8 horas.

• Velocidade:

  A velocidade também varia em função do tipo, mas normalmente inclui velocidade nominal, velocidade máxima e aceleração/desaceleração. Por exemplo, a velocidade nominal de um transportador de correia pode ser de 1 metro por segundo, a velocidade máxima de 2 metros por segundo e a aceleração de 0,5 metros por segundo quadrado.

• Sistema de Controlo:

  Um sistema de controlo industrial de automação normalmente consiste num controlador, num dispositivo de entrada, num dispositivo de saída, num dispositivo de transmissão, numa fonte de alimentação e num dispositivo de segurança. Por exemplo, um sistema de controlador lógico programável (PLC) pode ter um PLC como controlador, um botão de pressão como dispositivo de entrada, relés como dispositivo de saída, uma linha de transmissão como dispositivo de transmissão, uma fonte de alimentação de 24V DC e um disjuntor para segurança.

• Ambiente:

  A aplicação ambiental da automação industrial inclui temperatura, humidade, pressão, pó, gás corrosivo, líquidos, vibrações, choques, interferência eletromagnética, materiais radioativos, materiais inflamáveis e explosivos perigosos e outros fatores. Por exemplo, um sistema de automação numa mina de carvão pode precisar de resistir a uma alta concentração de pó e ao risco de explosão por metano.

Manutenção

Os produtos de automação industrial fornecem informações sobre os métodos de manutenção, a frequência e o aviso. Por exemplo, um braço robótico pode precisar de lubrificação, inspeção das ligações elétricas e atualizações de software, com detalhes sobre os intervalos em que cada tarefa é realizada. Uma lista de peças sobressalentes necessárias, juntamente com as suas quantidades e ciclos de substituição, também é incluída.

Cenários de Automação Industrial

• Linhas de Montagem e Braços Robóticos de Fabricação

  As linhas de montagem de fabrico continuam a ser o marco da automação industrial. Os braços robóticos são um produto de automação frequentemente usado em linhas de montagem. Com a capacidade de condutividade estável e força física, podem substituir os membros humanos para executar vários tipos de tarefas repetitivas. Por exemplo, os braços robóticos podem ser responsáveis pela inserção de componentes, montagem de peças, embalagem e empilhamento.

• Armazém Automatizado e Sistema Logístico

  O surgimento de sistemas de armazém e logística automatizados mudou completamente os métodos tradicionais de armazenamento e logística. Os sistemas de armazém e logística automatizados podem executar tarefas como a classificação, o armazenamento, a recolha e o envio de mercadorias através da colaboração de vários equipamentos automatizados, como veículos guiados automaticamente, sistemas de estantes e máquinas de classificação.

• Linha de Produção de Alimentos e Bebidas

  As fábricas de processamento de alimentos e bebidas têm de lidar com muita produção todos os dias, e a procura por precisão e eficiência é extremamente elevada. A maquinaria automatizada para a indústria de alimentos e bebidas, como máquinas de enchimento, máquinas de embalagem e linhas de engarrafamento, é concebida especificamente para este fim. Estas máquinas podem lidar com a produção pesada com facilidade. Além disso, garantem a segurança e a higiene dos alimentos, reduzindo ao mínimo a participação humana.

• Produção Têxtil e de Vestuário

  A indústria têxtil e do vestuário sempre foi uma parte importante da produção industrial. As máquinas automatizadas desempenham um papel fundamental na melhoria da produtividade e da precisão. As máquinas automatizadas para têxteis e vestuário incluem máquinas de tear, máquinas de costura, máquinas de bordado e máquinas de impressão de tecidos, entre outras. Estas máquinas podem executar processos têxteis e de costura complexos de forma precisa e eficiente.

• Linhas de Produção de Medicamentos e Farmácia

  As linhas de produção de medicamentos e farmacêuticas exigem elevados níveis de precisão e segurança. A maquinaria automatizada para este fim inclui máquinas de granulação e engarrafamento, máquinas de rotulagem e máquinas de embalagem, entre outras. Estas máquinas podem lidar com tarefas como a produção de medicamentos ou farmacêuticos, embalagem, rotulagem e muito mais, tudo em conformidade com as rigorosas normas da indústria farmacêutica.

• Fabricação e Montagem Automóvel

  A fabricação e montagem automóvel normalmente envolvem procedimentos complicados e requisitos de alta precisão. As indústrias de fabricação e montagem automóvel costumam confiar em máquinas automatizadas para melhorar a produtividade e a precisão e reduzir a dependência das competências humanas. As máquinas automatizadas para a indústria automóvel incluem robôs de montagem, máquinas CNC, máquinas de soldar e equipamentos de teste, entre outros.

Como Escolher Automação Industrial

A automação industrial combina diferentes equipamentos e instalações, pelo que é essencial planear bem antes de os escolher. Vários controladores lógicos programáveis (PLCs) e automações industriais são adequados para indústrias distintas. Os proprietários de fábricas podem iniciar o processo de seleção, analisando primeiro o seu processo de fabrico. Devem identificar os gargalos existentes e quais as partes que precisam de automação. Depois de analisar todo o processo, podem agora priorizar as áreas do processo que são cruciais, e que precisam de ser automatizadas. Têm de perceber o que exatamente é necessário a partir de um sistema automatizado e definir um orçamento.

Existem vários tipos de automação industrial disponíveis, e os proprietários de fábricas devem avaliar cuidadosamente os sistemas automatizados que estão a considerar. Devem garantir uma integração perfeita entre todos os sistemas automatizados e os equipamentos existentes. Todas as personalizações necessárias também devem ser possíveis de realizar no sistema que escolherem. O sistema automatizado selecionado deve oferecer capacidades de monitorização em tempo real e recolha de dados, para que os gerentes da fábrica possam analisar as métricas de desempenho e obter insights para otimização adicional. A segurança do pessoal deve ser a principal prioridade ao selecionar um sistema automatizado. Procure sistemas que proporcionem uma operação segura com recursos e padrões de segurança adequados e faça avaliações de risco adequadas antes de implementar a automação. Todos os equipamentos escolhidos devem atender aos padrões e certificações do setor.

O sistema automatizado selecionado deve ser fácil de usar e compreender, e os gerentes devem ser capazes de treinar o seu pessoal para o operar. Os sistemas automatizados escolhidos devem ter boas redes de suporte e serviço, garantindo que quaisquer problemas podem ser resolvidos rapidamente. Os proprietários de fábricas devem avaliar a capacidade de dimensionamento do sistema automatizado que selecionam. Deve ter a capacidade de expandir ou adaptar facilmente o sistema no futuro para acomodar as necessidades de produção em mudança ou incorporar novas tecnologias. Aqueles que se encontram numa linha de produção que avaria frequentemente e precisa de reparação devem procurar sistemas que sejam duráveis e resilientes, e que tenham um histórico comprovado de fiabilidade e baixos requisitos de manutenção.

Finalmente, os proprietários de fábricas devem considerar a eficiência energética do sistema automatizado que escolhem. Deve ajudar a minimizar o consumo de energia e reduzir os custos operacionais gerais.

Q&A

Q1: O que inclui um sistema de automação industrial?

A1: Um sistema de automação industrial inclui um sensor, um atuador, um controlador lógico programável (PLC), uma interface homem-máquina (HMI), software e rede.

Q2: Quais são as tendências na automação industrial?

A2: Existem várias tendências na automação industrial. A primeira é a computação em nuvem. Cada vez mais processos de fabrico estão a ser automatizados através da utilização de tecnologias baseadas na nuvem. A segunda é a robótica inteligente. A robótica inteligente combina tecnologia de IA para criar robôs flexíveis e adaptáveis. Outras tendências incluem big data, gémeo digital e realidade aumentada.

Q3: Quais são os benefícios da automação industrial?

A3: Existem vários benefícios da automação industrial. Pode melhorar a produtividade, aumentando a produção. A precisão e a precisão dos produtos também serão melhoradas, o que ajuda a reduzir os custos de fabrico. Além disso, a automação industrial também pode melhorar a segurança dos funcionários, permitindo que as máquinas realizem tarefas perigosas.