A automação é um processo que está relacionado ao uso de tecnologias para desempenhar tarefas com o mínimo de assistência possível de humanos.

Estima-se que, até 2030, o mercado de robótica, automação e inteligência artificial alcance a marca de US$ 260 bilhões, segundo a Boston Consulting Group (BCG), empresa americana de consultoria empresarial.

Como era de se esperar, muitos setores já estão sendo impactados pela automação, desde logística, saúde, serviços financeiros até o segmento industrial.

Neste post, entendemos tudo que é preciso saber sobre automação industrial, desde o seu significado até impactos e desafios para automatizar processos industriais. Acompanhe! 

O que é automação industrial?

Sabendo que a automação envolve o uso de tecnologias para desempenhar tarefas automaticamente, a automação industrial nada mais é do que a aplicação desses princípios no ambiente industrial.

No ambiente industrial, é comum nos depararmos com erros e falhas devido à intervenção humana e variáveis não controladas, como falhas de comunicação e variações na qualidade das matérias-primas. A automação industrial vem para praticamente eliminar esses erros e inconsistências e proporcionar um desempenho superior ao parque fabril.

Sistemas e dispositivos de controle, como softwares e robótica, são apenas alguns exemplos de tecnologias que podem ser aplicadas em máquinas e equipamentos para permitir que pratiquem ações específicas sem intervenção humana.

Como funciona a automação industrial?

A automação industrial funciona a partir do uso de tecnologias integradas para monitorar e controlar os processos industriais. 

Isso significa que, para uma indústria aplicá-la dentro de suas operações, é necessário que ela invista em tecnologias de sensores, atuadores, controladores, sistemas de supervisão (como SCADA), redes de comunicação industrial e software de controle e gestão.

Na prática, a automação funciona mais ou menos dessa forma: 

• os sensores coletam dados em tempo real sobre variáveis como temperatura, pressão, nível de líquidos etc.;
• esses dados são enviados para controladores (como PLCs), que processam a informação de acordo com um programa predefinido;
• os controladores enviam comandos para atuadores, que realizam ações físicas necessárias, como abrir ou fechar válvulas, ligar ou desligar motores etc.;
• os sistemas de supervisão (como SCADA) monitoram todo o processo, fornecendo uma interface para que operadores possam visualizar o estado do sistema e intervir se necessário;
• as redes de comunicação garantem que todos os componentes do sistema possam trocar informações de forma rápida;
• os softwares de gestão gerenciam e otimizam o funcionamento do sistema, ajustando parâmetros e tomando decisões com base nos dados coletados;
• tecnologias avançadas, como IoT e Big Data, podem ser integradas para análise de dados em tempo real e manutenção preditiva, melhorando ainda mais a eficiência e a produtividade da indústria.

Quais são os tipos de automação industrial?

Existem diferentes tipos de automação industrial a que uma empresa pode aderir, como automação discreta, contínua, robótica e SCADA. Abaixo, vamos entender mais sobre elas.

Automação Discreta

A automação discreta é o tipo de automação onde os produtos são montados a partir de componentes individuais e distintos. Geralmente, utiliza PLC (Controladores Lógicos Programáveis), robôs e sistemas de visão para controlar e monitorar as operações.

É comum vermos esse tipo de automação na indústria:

• automotiva;
• eletrônica;
• de manufatura geral.

Automação Contínua

A automação contínua é aplicada em processos industriais que operam sem interrupção, produzindo um fluxo contínuo de material ou produto. Sistemas como DCS (Sistemas de Controle Distribuído) são frequentemente usados nesse tipo de automação para monitorar e controlar variáveis como temperatura, pressão e fluxo.

A automação contínua é comum de ser aplicada na indústria:

• petroquímica;
• química;
• alimentos e bebidas.

Automação Robótica

A automação robótica envolve o uso de robôs para realizar tarefas específicas dentro do processo de fabricação ou montagem. No ambiente industrial, costumam trabalhar em áreas perigosas ou realizando tarefas repetitivas.

Exemplos de aplicações:

• montagem;
• soldagem;
• manipulação de materiais;
• pintura e acabamentos.

Automação SCADA

SCADA, sigla para Supervisory Control and Data Acquisition, é um sistema de controle e supervisão que coleta dados de sensores e dispositivos no chão de fábrica, processa esses dados e os apresenta aos operadores. 

Todos esses procedimentos são realizados em tempo real, o que permite amplo conhecimento sobre as operações da empresa e reação rápida diante de imprevistos.

O sistema SCADA é amplamente usado em indústrias de:

• energia;
• água e saneamento;
• petróleo e gás.

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Qual é a importância da automação industrial?

Em pesquisa, a GSI Brasil mostrou que houve um aumento significativo da adoção da IA na indústria em 2022. Esse crescimento se deu a fatores como a necessidade de empresas aumentarem sua eficiência operacional, reduzir custos e melhorar a qualidade de seus produtos e serviços.

A aplicação de tecnologias para automatizar processos industriais não é uma novidade, uma vez que já vem sendo realizada há alguns anos, desde que os primeiros controladores lógicos programáveis (PLCs) foram introduzidos nas fábricas. 

Mas o aumento da procura e adoção por ferramentas que substituem processos manuais e repetitivos mostra que estamos caminhando para um futuro onde praticamente toda a indústria será altamente automatizada.

Logo, as empresas que querem competir nesse cenário precisam se mobilizar para manter sua infraestrutura atualizada e integrada com as novas tecnologias, certificando que conseguirão atuar de igual para igual com suas concorrentes. Não só isso, para entregar um produto que atenda mais rapidamente às exigências e expectativas do mercado e dos compradores.

A transformação digital trouxe essa necessidade. Então, virar as costas para ela não é mais uma opção!  

Quais áreas a automação engloba?

A automação industrial engloba quatro áreas de conhecimento: computação, mecânica, eletrônica e sistemas de controle.

A computação envolve o desenvolvimento de software e algoritmos para o controle e monitoramento dos processos industriais. Já a mecânica, foca no design e na operação das máquinas e equipamentos utilizados nos processos de automação.

Por sua vez, a área da eletrônica é responsável por projetar e implementar circuitos e dispositivos eletrônicos que coletam dados dos sensores e acionam os atuadores. Enquanto a área de sistemas de controle desenvolve e aplica modelos matemáticos e técnicas de controle para garantir a estabilidade e a eficiência dos processos automatizados.

Essas quatro áreas representam os pilares da automação industrial. Cada uma é de extrema importância para garantir a sinergia entre sistemas, maximizar a eficiência operacional e fomentar a inovação contínua nos processos produtivos. 

Quais as etapas para implementar a automação industrial?

Agora que já vimos toda a parte teórica sobre automação industrial, vamos analisar a parte prática e entender melhor como a indústria pode implementá-la.

Análise de necessidades

O primeiro passo na implementação da automação industrial é identificar as necessidades específicas da empresa.

Aqui, será preciso determinar quais processos se beneficiariam mais da automação, avaliar as condições operacionais atuais e estabelecer objetivos claros, como aumento de produtividade e redução de custos.

Perguntas para se fazer nessa etapa:

• Quais processos apresentam maior taxa de erro ou retrabalho?
• Quais são os custos associados aos processos atuais?
• Qual é a capacidade atual de produção e qual é a meta desejada?
• Como a automação pode melhorar a segurança no ambiente de trabalho?
• Quais são as tecnologias disponíveis e compatíveis com os sistemas atuais?
• Qual é o nível de aceitação e preparo da equipe para a automação?

Planejamento e projeto

Após identificar as necessidades, precisaremos planejar e projetar a empresa para a automação. 

Nessa fase, devemos escolher as tecnologias de automação mais apropriadas, elaborar um cronograma de implementação, definir os recursos necessários e criar um plano de contingência. 

Além disso, é importante avaliar a compatibilidade das novas tecnologias com os sistemas e equipamentos que a empresa já usa para impedir quaisquer problemas de integração.

Implementação e integração

A implementação envolve a instalação dos componentes de automação, como sensores, atuadores, controladores e sistemas de comunicação. 

Será importante fazer a integração cuidadosa desses elementos para minimizar  interrupções nos processos produtivos e garantir que todos os sistemas funcionem conforme o esperado. 

Aqui, recomendamos que a empresa treine seus operadores e técnicos de manutenção para que todos estejam capacitados a lidar com a nova tecnologia e agir no caso de imprevistos.

Operação e manutenção

Uma vez que as tecnologias de automação forem implementadas, será preciso monitorar os sistemas para assegurar sua longevidade e desempenho. 

Nesse caso, devemos realizar: 

• análise contínua dos sistemas;
• atualizações de software;
• calibração de sensores e atuadores.

Assim, será possível resolver problemas que possam surgir. A manutenção preventiva é uma forte aliada nessa fase, pois ajuda a evitar falhas e garantir que o sistema opere com potencial máximo. 

Qual é a relação entre automação industrial e indústria 4.0?

A automação industrial é a base da Indústria 4.0, que representa a quarta revolução industrial. 

Na Indústria 4.0, a automação vai além do funcionamento autônomo das máquinas como muitos pensam. Ela inclui também o uso de tecnologias, por exemplo, Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA), big data e análise avançada, para que toda a infraestrutura industrial esteja interconectada, trocando dados em tempo real.

Desse modo, máquinas com sensores IoT podem monitorar seu desempenho e condições operacionais, enviando alertas para manutenção preditiva antes de falhas ocorrerem. Já sistemas de IA podem analisar grandes volumes de dados e identificar ineficiências ou oportunidades de melhoria que seriam difíceis de detectar manualmente.

Quais são os benefícios da automação industrial?

Aumento da produtividade

Com a automação industrial, podemos operar máquinas continuamente, sem pausas ou necessidade de turnos. Isso eleva significativamente a produção e também contribui para atendermos a maiores demandas e reduzir os tempos de ciclo produtivo. 

Melhoria na qualidade

A automação assegura um nível constante de qualidade nos produtos, já que os processos são controlados de maneira consistente. Os sistemas automatizados também detectam e corrigem defeitos durante a produção, garantindo que apenas produtos que atendam aos padrões de qualidade sejam liberados para entrega.

Redução de custos

Com a automação, diminuímos a necessidade de mão de obra para tarefas repetitivas e perigosas, reduzimos os custos associados a erros de produção e retrabalho, além de maximizarmos a eficiência dos recursos que a indústria possui. 

Maior segurança

Máquinas automatizadas operam em condições extremas, manuseiam materiais tóxicos e realizam tarefas que exigem precisão e força. Isso possibilita resguardamos a vida dos trabalhadores e proporcionarmos condições menos insalubres no ambiente de trabalho.

Melhor flexibilidade

Os sistemas de automação industrial podem ser reprogramados para acomodar novos produtos ou alterações nas especificações. Com isso, a indústria consegue responder mais rapidamente às mudanças do mercado e às necessidades dos clientes, mantendo sua competitividade.

Quais são os impactos da automação industrial nas empresas?

A automação industrial transforma a maneira como a empresa opera, trazendo muitos benefícios, mas também alguns pontos desafiadores. 

Como vimos acima, os impactos positivos incluem o aumento da eficiência operacional, redução de custos e maior capacidade de produzir em massa com qualidade. 

Por outro lado, os desafios podem envolver:

• reestruturação do trabalho, com a necessidade de realocar ou requalificar funcionários cujas funções se tornaram obsoletas; 
• alto investimento inicial, sendo necessários recursos financeiros para adquirir e implementar sistemas automatizados, incluindo possíveis atualizações na infraestrutura;
• necessidade de mão de obra qualificada para operar, manter e otimizar os sistemas automatizados.

Qual é o papel da tecnologia na automação industrial?

A automação industrial depende do apoio de tecnologias. É a partir de sensores, controladores PLC e sistemas de gestão, como o ERP, que a indústria consegue controlar e monitorar seus processos, automatizar tarefas repetitivas e perigosas, além de coletar dados para tomar decisões.

Ademais, tecnologias como IoT, inteligência artificial e Big Data também desempenham um papel importante na jornada de automação, sendo:

• a Internet das Coisas (IoT) responsável por interconectar dispositivos e máquinas;
• a IA para capacitar sistemas a aprender com dados;
• o Big Data para analisar grandes volumes de informações gerados pelos sistemas IoT e outros dispositivos.

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