Automação industrial: o que é?

Simplificar processos, melhorar a produtividade, oferecer melhores condições de trabalho. Essas, entre outras funções, são o que tornam a automação industrial tão essencial. Por isso, o seu objetivo principal é criar mecanismos que resultem no melhor produto, mas com um custo e esforço reduzido.

De forma objetiva, a automação industrial é um sistema no qual tarefas são realizadas por meio de elementos tecnológicos. Ou seja, atividades antes realizadas por operadores humanos são feitas por computadores e outros tipos de equipamentos. Dessa forma, obtém-se um processo mais seguro e padronizado. Entretanto, é importante ressaltar que a automação não substitui o trabalho humano, ainda necessários, mas sim, o auxilia.

Entendendo a automação industrial

Para entender o que significa automação industrial, podemos analisar a história da indústria ao longo dos anos. Isso porque cada vez mais a tecnologia vem avançando para aprimorar as técnicas de produção.

O uso de máquinas mais sofisticadas no processo de produção é essencial nesse fenômeno. Isso acontece em muitos segmentos, como geração e distribuição de energia, transportes, fabricação de produtos etc.

Isso porque tecnologias como a inteligência artificial e a computação em nuvem estão sendo muito mais exploradas pelas empresas. Desse modo, podemos entender o que faz a automação industrial e a sua importância para o desenvolvimento.

Um de seus principais objetivos é ter mais autonomia nos processos de fabricação, além de reduzir o tempo da produção das mercadorias. Dessa maneira, se torna um conceito inteiramente ligado à indústria 4.0, também conhecida como a quarta revolução industrial.

História da automação industrial

A automação se inicia a partir do momento em que a humanidade substitui os métodos manuais de produção e passa a colocar máquinas em seu lugar. Ela começou a ganhar destaque na sociedade por volta da segunda metade do século XVIII, na Inglaterra. Entretanto, já podia-se notar indícios de mecanismos automatizados ou que visavam a simplificação de processos desde a pré-história, como o caso da roda, por exemplo. Assim, pode-se notar as tentativas do homem em melhorar as condições das atividades realizadas desde muito antes do conceito de automação.

Contudo, a utilização do vapor foi o primeiro grande marco na história da automação industrial. Isso porque ele passou a substituir a energia hidráulica e manual. Aproximadamente no ano de 1788, James Watt criou o que pode ser considerado um dos primeiros sistemas de controle com realimentação de vapor em máquinas. Já a energia elétrica passou-se a usar por volta de 1870, inicialmente, nas indústrias de aço, química e de máquinas-ferramenta.

“Popularização” da automação industrial

Entretanto, somente no século XX, por volta dos anos 1950, esse conceito se difundiu na manufatura, com máquinas completamente automatizadas. Foi quando muitas atividades realizadas manualmente passaram a ser feitas com o uso de tecnologia.

Isso ajudou a aumentar a produção, fabricando mais mercadoria em menos tempo e sem perder a qualidade. Depois da Segunda Guerra Mundial, a tecnologia evolui ainda mais, e foram criadas as primeiras máquinas por comando numérico, além dos sistemas de controle.

Já na década de 1970 vieram os computadores. Eles tinham a função de controlar grandes sistemas de automação. Contudo, logo, foram substituídos por uma máquina mais avançada, o Controlador Lógico Programável, ideal para os processos industriais.

Por fim, com a chegada dos anos 1990, veio o avanço na tecnologia dos computadores com alta capacidade de processamento. Isso possibilitou que os sistemas se tornassem mais eficientes, além disso, também ficaram mais rápidos e confiáveis. Dessa forma, a produção aumentou sua escala e reduziu os custos, gerando mais lucro para as empresas.

Principais objetivos da automação industrial

Como dito anteriormente, a principal função da automação na indústria é a melhora de resultados por meio da automatização de processos. Mas o que isso engloba?

– maior capacidade produtiva, dessa forma, aumentando a produção industrial;
– maior segurança de trabalho, assim, evitando situações de risco que possam resultar em acidentes graves com os colaboradores;
– menores riscos à estrutura física do local;
– melhora da disponibilidade de equipamentos industriais;
– realização de atividades difíceis de serem executadas por pessoas;
– simplificar processos de manutenção;
– maior precisão na execução das atividades operacionais;
– aumento de eficiência dos processos;
– redução do consumo de energia envolvida na operação;
– redução de custos e resíduos.

Sabendo os principais objetivos da automação industrial, é possível, também, verificar suas principais vantagens. Veja algumas delas:

Redução de custos

Com a possibilidade de produzir mais mercadoria em menos tempo, a empresa acaba reduzindo custos e, dessa forma, obtendo mais lucro. Outra forma de economizar custos é a partir da diminuição dos erros. Como o processo é automatizado, as falhas diminuem consideravelmente e o prejuízo financeiro também.

Segurança

Outra vantagem é a segurança no chão de fábrica. Com máquinas automatizadas, não é necessário que os colaboradores exerçam funções perigosas na produção, assim, o risco de acidentes com com maquinários é menor e se garante mais segurança para os profissionais.

Controle de produção

Com um sistema de gestão, por exemplo, é possível gerir desde a fabricação dos produtos até sua distribuição. Todas as informações sobre a cadeia produtiva são registradas e armazenadas. Assim, o gestor pode ter total controle sobre a empresa.

Qualidade

A automação também influencia na qualidade dos produtos, uma vez que auxilia no processo de testes e também nas etapas de verificação. Com isso, a empresa tem mais facilidade em seguir os padrões de qualidade, além de atender às normas legais.

Tempo de produção

Como já mencionado anteriormente, um dos principais benefícios da automação industrial é a considerável diminuição no tempo de produção. Isso porque possui alta precisão e agilidade, principalmente em atividades repetitivas.

Flexibilidade

A automação permite também que a empresa produza conforme a demanda. É um conceito chamado “just in time”, ou seja, apenas quando há demanda verdadeira do produto. Desse modo, a linha de produção fica mais flexível, além de enxuta e adaptável. O termo surgiu no Japão e caracteriza a maior parte da produção do país. Atualmente, se popularizou em todo o planeta.

A diferença entre automação industrial e mecanização

Um ponto que vale destacar é a diferença entre a automação e a mecanização. Mesmo que em um primeiro instante estas duas palavras possam dar a impressão de ter um significado semelhante, seus conceitos são completamente diferentes.

A automação industrial permite realizar algum trabalho por meio de máquinas controladas automaticamente. Já a mecanização simplesmente se limita ao emprego de máquinas para executar alguma tarefa, substituindo o esforço físico.

Indústria 4.0

Inteligência artificial, robótica, nuvem e internet das coisas. Termos que há alguns anos não eram nada conhecidos, mas que hoje já fazem parte do cotidiano de todos nós. Essas são tecnologias que fazem parte de um conceito bem familiar no setor industrial: a Indústria 4.0.

A Indústria 4.0 representa a automação industrial e a integração de diferentes tecnologias como inteligência artificial, robótica, internet das coisas e computação em nuvem com o objetivo de promover a digitalização das atividades industriais melhorando os processos e, consequentemente, aumentando a produtividade.

Batizada também de 4ª Revolução Industrial, esse fenômeno está mudando, em grande escala, a automação e troca de dados, bem como as etapas de produção e os modelos de negócios, por meio do uso de máquinas e computadores. Inovação, eficiência e customização são as palavras-chave para definir o conceito de Indústria 4.0.

Principais tecnologias da indústria 4.0 na automação industrial

A incorporação da Robótica Avançada, dos Sistemas de Conexão Máquina-Máquina, da Internet das Coisas e dos Sensores e Atuadores possibilita que máquinas “conversem” ao longo das operações industriais. Dessa maneira, pode permitir a geração de informações e a conexão das diversas etapas da cadeia de valor, do desenvolvimento de novos produtos, projetos, produção, até o pós-venda. Como resultado há um processo mais sincronizado e que demanda menos esforços do homem.

Exemplos de tecnologias utilizadas na indústria 4.0

Inteligência artificial

Aplicação de análise avançada e técnicas baseadas em lógica, incluindo aprendizado de máquina, para interpretar eventos, analisar tendências e comportamentos de sistemas, apoiar e automatizar decisões e realizar ações.

Computação em nuvem

É a distribuição de serviços de computação – servidores, armazenamento, bancos de dados, redes, software, análises, inteligência – pela Internet, com utilização de memória, capacidade de armazenamento e cálculo de computadores e servidores hospedados em Datacenter, proporcionando recursos flexíveis e economia na escala. A computação em nuvem permite às empresas acessar recursos computacionais abundantes como um serviço e a partir de distintos dispositivos remotos.

Dessa forma, evitam-se investimentos altos em equipamentos e equipe de suporte, permitindo a empresas focarem seus investimentos nas suas atividades principais. Além disso, também é uma forma mais segura de manter seus dados e processos, sem o risco de panes ou exclusão de dados.

Big data

É uma abordagem para atuar em dados com maior variedade e complexidade, que chegam em volumes crescentes e com velocidade cada vez maior, usados para resolver problemas de negócios. Esses conjuntos de dados são tão volumosos que o software tradicional de processamento de dados não consegue gerenciá-los. Assim, utilizam-se técnicas estatísticas e de aprendizagem de máquina para extrair informações relevantes aos negócios, inferências e tendências não possíveis de se obter com uma análise humana.

Cyber segurança

É um conjunto de infraestruturas de hardware e software voltado para a proteção dos ativos de informação, por meio do tratamento de ameaças que põem em risco a informação que é processada, armazenada e transportada pelos sistemas de informação que estão interligados.

Internet das coisas

Interconexão entre objetos por meio de infraestrutura habilitadora (eletrônica, software, sensores e/ou atuadores), com capacidade de computação distribuída e organizados em redes, que passam a se comunicar e interagir, podendo ser remotamente monitorados e/ou controlados, resultando em ganhos de eficiência. Além de ser comum na indústria, também pode estar presente em residências, com o uso de assistentes virtuais como Siri, Alexa, Cortana, por exemplo.

Robótica avançada

Dispositivos que agem em grande parte, ou parcialmente, de forma autônoma, interagindo fisicamente com as pessoas ou seu ambiente e que são capazes de modificar seu comportamento com base em dados de sensores.

Manufatura digital

É o uso de um sistema integrado, baseado em computador, que consiste em simulação, visualização 3D, análises e ferramentas de colaboração para criar definições de processos de manufatura e produto simultaneamente.

Manufatura aditiva

Consiste na fabricação de peças a partir de um desenho digital (feito com um software de modelagem tridimensional), sobrepondo finas camadas de material, uma a uma, por meio de uma Impressora 3D. Podem ser utilizados materiais
como plástico, metal, ligas metálicas, cerâmica e areia, por exemplo.

Integração de sistemas

União de diferentes sistemas de computação e aplicações de software física ou funcionalmente possibilitando a troca de informações entre os diferentes sistemas. As informações em tempo real sobre o processo produtivo influenciam a tomada de decisões gerenciais mais rapidamente bem como decisões estratégicas sobre o negócio da empresa conseguem ser mais facilmente implantadas na planta de produção. Somente a instalação de pacotes ERP não se enquadram, mas a sua integração a sistemas de controle da produção industrial sim.

Sistemas de simulação

Utilização de computadores e conjunto de técnicas para gerar modelos digitais que descrevem ou exibem a interação complexa entre várias variáveis dentro de um sistema, imitando processos do mundo real.

Digitalização

Consiste no uso de tecnologias digitais para transformar processos de produção, de desenvolvimento de produtos e/ou modelos de negócios, visando a otimização e eficiência nos processos. A transformação digital abrange: projeto e implementação de plano de digitalização, sensoriamento, aquisição e tratamento de dados.

Benefícios da indústria 4.0 na automação industrial

Os benefícios alcançados com a implantação da indústria 4.0 são muitos. O uso das tecnologias digitais na indústria permitiram aumentar em 22%, em média, a capacidade produtiva de micro, pequenas e médias empresas dos segmentos de alimentos e bebidas, metalmecânica, moveleiro, vestuário e calçados.

Muitos ainda acreditam que falar de indústria 4.0 é falar de ferramentas complexas, extremamente caras, e que somente grandes empresas com atuação internacional têm acesso ao novo modo de produção. Entretanto, a realidade é outra. Por meio de ferramentas de baixo custo como sensoriamento, computação em nuvem e Internet das Coisas (IoT), por exemplo, já é possível alcançar resultados.

Indústria 4.0 no brasil

O desenvolvimento da Indústria 4.0 no Brasil envolve desafios que vão desde os investimentos em equipamentos que incorporem essas tecnologias, à adaptação de layouts, de processos e das formas de relacionamento entre empresas ao longo da cadeia produtiva. Além disso, a criação de novas especialidades e desenvolvimento de competências também é uma etapa a ser vencida.

O cruzamento de informações que permite conectar o pedido de compra, a produção e a distribuição de forma autônoma, sem que pessoas precisem tomar decisões a todo o momento, por exemplo, exigirá novas formas de gestão e engenharia em toda a cadeia produtiva.

Poucas empresas estarão preparadas para enfrentar todas estas mudanças de uma vez. Existem, por outro lado, milhares de empresas que deverão participar do processo de difusão dessas novas tecnologias paulatinamente, de acordo com suas trajetórias, suas capacitações e suas estratégias.

Importante ressaltar que a Indústria 4.0 contribui para uma maior participação do país nas cadeias globais de valor.

Quais os impactos da Indústria 4.0 no Brasil?

Pesquisas, realizadas por diversas consultorias, têm estimado os impactos que o avanço da digitalização da economia poderá ter sobre a competitividade do Brasil. Assim, prevê-se que haverá toda uma série de possíveis consequências da disseminação e da consolidação da Indústria 4.0, que exigirão uma nova concepção de política industrial para o Brasil. Entre elas, merecem destaque:

1. a redução das vantagens comparativas espúrias, que tenderão a ser solapadas pelos ganhos de produtividade decorrentes da adoção das novas tecnologias, com a possibilidade de redefinir fatores determinantes de localização de investimentos produtivos;

2. a ampliação da cooperação entre agentes econômicos;

3. o reforço da competitividade que se estabelece entre sistemas produtivos, que incluem empresas, fornecedores, clientes e ambiente;

4. o estabelecimento de novos modelos de negócios e de inserção nos mercados, com a possível redefinição de setores de atividade econômica;

5. a ampliação da escala dos negócios;

6. o surgimento de novas atividades e novas profissões, que demandarão adaptações no padrão de formação de recursos humanos.

Profissional de automação industrial

O técnico ou tecnólogo em automação industrial é o responsável pelo funcionamento das máquinas e pela modernização dos processos produtivos de uma indústria. Assim, ele projeta e desenvolve componentes robóticos e sistemas de integração e automação industriais. Outras funções desse profissional são:

– controlar e automatizar processos e máquinas;
– calibrar máquinas;
– desenvolver projetos, elaborando diagramas lógicos e desenhos técnicos do processo;
– especificar hardwares de controladores lógicos programáveis;
– executar manutenções programadas e preditivas;
– atuar em trabalhos de campo, efetuando instalações e manutenções em serviços de automação;
– além disso, este profissional busca aumentar a produtividade e os resultados de uma indústria, ao mesmo tempo em que consegue diminuir os custos operacionais do processo.

Suas áreas de atuação podem ser:

– químicas;
– metalúrgicas;
– siderúrgicas;
– mineradoras.

Por ser uma profissão considerada recente, acredita-se que esse mercado irá se expandir consideravelmente nos próximos anos, visto também que todas as indústrias estão buscando automatizar os seus processos. Além disso, as máquinas não substituem os humanos e é importante ressaltar isso.

Mercado de trabalho para automação industrial

Com tantas mudanças, o profissional inserido na Indústria 4.0 precisa estar adaptado a essa nova realidade.

É fundamental qualificar os profissionais das empresas em técnicas como programação, robótica colaborativa e análise de dados, assim como desenvolver competências socioemocionais com métodos para estimular a criatividade, o empreendedorismo, a liderança e a comunicação.

Levantamento realizado pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) apontou as profissões, de nível médio e superior, que devem ganhar relevância, se transformar ou surgir nos próximos anos.

A previsão é que surjam 30 novas ocupações em oito áreas, com perfis distribuídos nos segmentos automotivo; alimentos e bebidas; máquinas e ferramentas; petróleo e gás; têxtil e vestuário; química e petroquímica; tecnologias da informação e comunicação, e construção civil.

Os salários de cada profissional variam de acordo com:

– qual é a empresa que está contratando?
– quais e quantos dias serão trabalhados por semana?
– qual a carga horária do trabalho?
– qual região do Brasil a empresa está localizada?

A partir de todas essas variáveis, é difícil afirmar um número inteiro. Entretanto, a média salarial varia no valor de 5 mil reais. Portanto, dependendo dos fatores citados acima, o profissional pode ganhar de 3 até 10 mil reais em uma determinada indústria.