A indústria 4.0 na tecnologia da usinagem

As três primeiras revoluções industriais vieram como resultado da mecanização, eletricidade e da tecnologia da informação, respectivamente. Agora, com a introdução da Internet das Coisas (IoT – Internet of Things) e Sistemas Cyber-físicos (CPS – Cyberphysical Systems), os processos de produção se tornaram cada vez mais eficientes, autônomos e customizáveis, trazendo para esse ambiente industrial a sua quarta revolução, a conceituada “Indústria 4.0”, onde as comunicações tecnológicas industriais Machine-to-Machine (m2m), Machine-to-Human (m2h) e Human-to-Human (h2h) adquirem um importante avanço [1].

A aplicação de sistemas cyberfísicos fornece inteligência e comunicação a sistemas artificiais conhecidos como “Smart Systems”. Segundo Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl da Technische Universität Darmstadt [2] “Smart systems may be understood as a consequent successor technology of mechatronic and adaptronic systems. The main feature is the integration of cyberphysical systems for enabling inter-system communication and self-controlled system operation”. Dessa forma, uma tomada de decisões poderá ser feita pelo sistema cyber-físico de acordo com as necessidades da produção em tempo real. Além disso, as máquinas não apenas receberão comandos, mas poderão fornecer informações sobre seu ciclo de trabalho. Logo, os módulos da fábrica inteligente trabalharão de forma descentralizada a fim de aprimorar os processos de produção. E a tecnologia que opera por trás desses sistemas inteligentes, ressalta Marcio Venturelli [3], membro sênior do ISA ( The International Society of Automation), é o “Big Data”, um grande banco de dados com informações para tomada de decisões, porém com uma grande diferença, os dados em grande quantidade são dinâmicos, isto é, os resultados da análise variam em tempo real de acordo com mudanças externas, por exemplo, uma relação de consumo de acordo com uma divulgação de um produto na internet, impactando na alteração de comercialização no tempo real.

O que isso significa para áreas tão específicas de fabricação, particularmente para a usinagem? E como a Indústria 4.0 afetará as máquinas e a tecnologia de fabricação?

Assim como na agricultura, no petróleo e gás, têxtil e vestuário e várias outras áreas, respostas mostram que os processos de usinagem estão caminhando para um sistema mais simples e inteligente com uma rede de máquinas conectadas e os processos conectados substituirão completamente as máquinas convencionais. Em seguida, o conteúdo digital será ingerido, processado e analisado para melhorar as operações permitindo que os trabalhadores humanos adotem uma abordagem mais prática, envolvendo-se apenas quando necessário, exigindo melhores habilidades comportamentais, as chamas “soft skills”, mencionadas no Japão pelo novo conceito da Sociedade 5.0 [4].

Dessa forma, para alcançar esses objetivos com a tecnologia na usinagem, é preciso encontrar no mercado ferramentas que auxiliem os gestores em todo o processo produtivo, para que seja possível controlar o crescimento acelerado, atender as grandes exigências feitas pelos clientes, cumprir os prazos e passar orçamentos adequados para os seus consumidores. Mas, diferentemente de um ERP (sistema integrado de gestão empresarial), que tem a capacidade de ajudar nas tarefas de escritório e atendimento ao cliente, é necessário um sistema que consiga controlar as atividades que são desenvolvidas no nível operacional e chão de fábrica. Para isso, foram desenvolvidos os sistemas MES (é a sigla em inglês de Manufacturing Execution System – Sistema de Execução de Manufatura), um software que tem como objetivo auxiliar o gerenciamento de toda a produção no chão da fábrica industrial. De acordo com a GRV Software [5], uma grande desenvolvedora de softwares Industriais, um sistema MES auxilia os gestores de cada área no chão de fábrica conhecendo melhor o processo, verificando e pontuando as ineficiências e agindo de forma mais eficaz as tomadas de decisão.

Esses sistemas também possibilitam importar instruções automatizadas sobre as entregas de trabalho e de monitorar em tempo real a produção, fornecendo as informações sobre as atividades do processo produtivo, de modo que é possível verificar o tempo que é gasto nas operações e o tempo de funcionamento das máquinas, bem como a quantidade de recursos desperdiçados.

Enfim, a Indústria 4.0 introduzirá oficinas e chãos de fábrica muito mais eficientes e tecnológicos, combinando o trabalho de robôs, máquinas e humanos, exigindo habilidades avançadas e mais técnicas comportamentais deste último. Os sistemas fornecerão relatórios e alertas automaticamente para os operadores, onde as tomadas de decisões serão essenciais e eficientes.

[1] BOEM, J.; VAN DOOM, M.; DULVESTEIN, S.; EXCOLFFER, D.; MAAS, R.; VAN OMMEREN, E. – The Fourth Industrial Revolution: things to tighten the link between It and OT, 2014.

[2] ANDERL, R. Industrie 4.0 – Advanced Engineering of Smart Products and Smart Production, 2014.

[3] VENTURELLI, M. – O Protocolo Profinet e a Indústria 4.0, 202. Disponível em < https://www.profibus.org.br/noticia/o-protocolo-profinet-e-a-industria-4-0>. Acesso em: 23 de Fevereiro de 2022.

[4] KAZUO, I. – Future Services & Societal Systems in Society 5.0 – CRDS-FY2016-WR-13 – Japan Sciecne and Technology Agency, Tokyo, 2016. [5] GRV SOFTWARE. Entenda como otimizar o chão de fábrica com o Sistema MES. Disponível em . Acesso em: 23 de Fevereiro de 2022.