O que compõe uma automação de processos industriais?

Máquinas e processos de produção industrial costumam variar muito de indústria para
indústria, mas isto é algo óbvio, afinal, é de se esperar que uma fábrica de chocolate e uma
fábrica de papel não utilizem o mesmo maquinário. Neste breve artigo, no entanto,
tentaremos destrinchar o que esses processos têm em comum, o que a automação pode fazer
por fábricas completamente diferentes e como a automação de processos industriais pode
ajudar sua empresa. Para isso vamos no próximo paragrafo criar um exemplo baseado em um
dos estudos de automação industrial que a Mecajun já executou para uma indústria local.

O exemplo

Assumamos então que você leitor e eu somos fabricantes de palha italiana (sim, aquele doce
de biscoito e chocolate maravilhoso), vamos assumir também que cada etapa da produção é
feita por um funcionário e que o processo de fabricação da palha é como o desenhado abaixo

 

É um processo meio longo e pode parecer meio ineficiente, mas por enquanto, vamos nos
preocupar apenas com identificar os “tipos” de funcionários que temos executando as
funções.

Os tipos

Vamos por partes então, analisando cada um dos tipos de funcionário e qual função eles
executam.

Primeiro temos o funcionário que chamaremos “atuador”, é o funcionário que vai executar
uma ação diretamente sobre parte do produto. É por exemplo o funcionário que vai depositar
o chocolate sobre o biscoito, derreter o chocolate ou embalar a nossa palha.
Temos o funcionário “sensor”, ele é o funcionário que vai averiguar algo no processo, como o

nosso funcionário que separa o biscoito, ele vai separar biscoitos que podem ter se quebrado
durante o transporte, para evitar que tenhamos ao final palhas defeituosas que
desperdiçariam nossa matéria prima.

E temos também um funcionário que não aparece diretamente no nosso fluxograma que é o
funcionário “controlador”, este funcionário pode ser o gerente da nossa fábrica ou até mesmo
os donos dela, é ele quem vai ditar a receita da palha italiana, dizer quanto de chocolate ou
biscoito vai ser utilizado e ele vai dizer quando parar a produção por algum problema ou
quando acelerar o passo.

Estes três tipos de funcionário exemplificam bem três componentes que compõem um sistema
de automação industrial. Para entender melhor isso vamos voltar para aquela questão inicial, a
de que talvez nosso processo seja um pouco ineficiente.

A ineficiência

Todo processo e empresa são compostos de pessoas, isto é inevitável, pois temos trabalhos
que invariavelmente tem de ser executados por pessoas, e que eu, sendo um ser humano bem
modesto, acredito que fazemos muito melhor que as máquinas. A comunicação com outro ser
humano durante a venda de uma palha italiana, a experimentação da palha, a criação de
receitas novas, a gestão da empresa e recursos… e assim podemos seguir indefinidamente
com diversos exemplos de coisas que nós seres humanos fazemos melhor do que as máquinas,
assim sendo, temos também as coisas que nós seres humanos não fazemos melhor do que as
máquinas, dentre elas temos aqui um grande exemplo: fabricar produtos padronizados.

Por mais que tenhamos ótimos funcionários na nossa fábrica é difícil competir com a
velocidade e os custos, a longo prazo, baixos de uma máquina, se somarmos a isso a
dificuldade que funcionários humanos teriam de fazer as palhas exatamente iguais a anterior
temos ai a receita pronta para o terror industrial: a ineficiência processual.

Bom, vamos tentar resolver isso então. Nos temos ótimos funcionários, então nos queremos
que eles executem tarefas em que seriam ótimos também, vamos então colocar máquinas
executando funções básicas da fábrica inicialmente então e vamos realocar estes funcionários
para criar receitas de palha para a gente.

A automação de atuadores

Comecemos pelo mais básico então, a automação dos atuadores, vamos substituir o
funcionário que derrete o chocolate, o que coloca chocolate, o que coloca biscoito e o que
embala nosso produto por uma máquina operada por apenas um deles. Então no lugar de
funcionários depositando chocolate colocaremos por exemplo algumas “válvulas” para liberar
o chocolate, alguns pistões para depositar os biscoitos, uma grande cuba de derreter chocolate
e uma peneira para polvilhar o açúcar ao final, agora teremos um processo mais parecido com
o seguinte:

 

Você pode estar observando e pensando: “Bom, parece que o processo aumentou, isto não
parece bom!” e você está parcialmente correto, de fato, parece que nosso processo
aumentou, mas isso não é verdade se você observar que o processo de colocar biscoito e
chocolate sempre acontecia duas vezes, além disso liberamos 8 funcionários para ao invés de
fazer tarefas chatas e repetitivas todos os dias podem se ocupar de coisas muito mais úteis e
divertidas que são muito mais apropriadas para seres humanos, como vender nosso produto
para donos de supermercado por exemplo.

Vamos prosseguir para uma etapa um pouco mais complexa agora, os sensores.

A automação de sensores

Trabalhar com sensores é um pouco mais complexo, pois precisamos não só que eles
simplesmente executem algo, como os atuadores, precisamos que eles sejam capazes de
enviar dados para que o nosso controlador tome decisões a partir de informações recebidas.
No mercado temos diversos tipos de sensores, sensores de cor, sensores de som, sensores de
temperatura, mas um sensor que tenho quase certeza que não temos ainda é um sensor de
biscoitos quebrados. Para esse nosso artigo aqui vamos imaginar que temos, já que o objetivo
aqui não é te ensinar necessariamente quais tipos de sensores existem e sim o que compõe
uma automação. Então nos instalamos um sensor de biscoitos quebrados, que ao perceber um
biscoito quebrado, vai avisar nosso operador da presença dele, para que ele ative um atuador,
como outro pistão, que vai jogar o biscoito fora.

A automação de controladores

Ao final temos a última função a ser automatizada: o nosso controlador, o funcionário que
opera a máquina, o funcionário que toma as decisões. Na nossa máquina já temos os
atuadores que vão executar as tarefas da fabricação, os sensores que vão enviar dados para
que nosso controlador tome as decisões sobre o que fazer e agora nos vamos também liberar
esse controlador. Para isso utilizaremos um elemento de automação como o controlador
lógico programável, o já famoso CLP. Com isso criaremos um programa para que ele, baseado
nas informações recebidas pelos sensores, possa tomar decisões como a de parar a produção,
produzir mais rápido ou produzir algo diferente.

Nas várias etapas de fabricação da nossa máquina teremos sensores distribuídos, sensores que
contam por exemplo quantas palhas foram feitas, sensores que dizem quanto de biscoito ou
chocolate ainda temos, sensores que dizem a temperatura do chocolate depositado e assim
por diante. Todos esses sensores monitoram nossa produção e dizem para o nosso controlador
automatizado como está cada etapa. Com base nesses dados o nosso controlador pode então
emitir um sinal sonoro que avisa que a máquina precisa de materiais de reposição, um sinal de
que algo está errado ou executar as tarefas simples que antes eram feitas pressionando botões
ou alavancas, como acionar os pistões ou abrir as válvulas.

Obviamente ainda devemos sempre ter alguém supervisionando a máquina para garantir que
nada está dando errado, mas nada impede que essa pessoa supervisione 2 ou até 3 máquinas,
e isso nos permitiria ampliar a nossa produção utilizando menos mão de obra.

Conclusão

Com isso recuperamos nossos funcionários e visualizamos bem os 3 elementos básicos da
automação industrial, passando pelos atuadores, sensores e o controlador. Nem toda fábrica
ou processo vai necessitar destes 3 elementos para sua automação, algumas podem usar
menos, mas no geral, máquinas mais complexas vão ter esses três elementos trabalhando em
conjunto para realizar suas operações.

Ao automatizar esses três elementos conseguiríamos reduzir muito o tempo de produção de
nossa fábrica, pois as máquinas são capazes de realizar muito mais rapidamente e de maneira
ininterrupta o trabalho que uma pessoa faz. Com a automação também podemos multiplicar
nossa fabricação aumentando sua escala, adicionando mais máquinas, então ao fim
poderíamos ter uma fábrica com até mesmo o triplo de produtividade de nossa fábrica inicial,
com algo que se pareceria um pouco com o seguinte diagrama.

 

Dito isto, espero que este texto tenha te ajudado a entender um pouquinho melhor como
funciona a automação de processos e o que ela é capaz de modificar na fabricação de um
produto. Caso ainda tenha restado alguma dúvida ou queira apenas comentar sobre o assunto
nos mande uma mensagem ou deixe um comentário nas nossas redes sociais, vamos adorar
conversar sobre!

Nós aqui da Mecajun desenvolvemos também serviços relacionados em automação de processos e máquinas, como foi o caso deste estudo que fizemos logo acima, caso você queira realizar algum serviço do tipo não deixe de nos contatar!