Weidmüller Industry 4.0 – Pensando na Fábrica do Futuro
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Weidmüller – Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 · Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt · www.weidmuller.pt
NOTA TÉCNICA
Estamos atualmente no limiar da chamada quarta revolução industrial. Os termos explicados, no final, são “quarta revolução industrial” ou industry 4.0, que se referem à integração da tecnologia da Internet em processos de produção, tal como os desenvolvimentos como Cyber-Physical Systems (CPS) e a Internet of Things.
Nos sistemas ciber-físicos, cada peça de trabalho tem uma memória digital de produção que define o que é e o que irá acontecer. Os sistemas de produção organizam as suas tarefas a partir desta, durante toda a cadeia de valor acrescentado, desde a etapa de processamento inicial até à transferência para a logística. Como parceiro da Indústria da Conectividade, a Weidmüller está a trabalhar com o Instituto de Fraunhofer para desenvolver uma auto-corretora ferramenta de marcação-sinalização para a produção, enquanto a Weidmüller também oferece inovadores produtos Ethernet para a fábrica do futuro.
Figura 1. Jan Stefan Michels, Responsável pelo Desenvolvimento da Tecnologia na Weidmüller.
Figura 2. Weidmüller Industry 4.0 – pensar no avanço para a fábrica do futuro.
A Industry 4.0 representa uma completa reformulação da indústria, o que implica uma mudança de paradigma que redefine as estruturas de trabalho nas empresas, desde o planeamento até à implementação e vendas. Na “quarta revolução industrial”, a fábrica organiza-se a ela própria. Os produtos controlam o seu próprio processo de produção, as peças de trabalho enviam o seu plano de produção para o sistema fabril através da tecnologia wireless; as peças de trabalho tornam-se componentes ativos de controlo na fábrica do futuro. Existe uma mudança entre uma instalação de produção rígida e inflexível para uma modular eficiente e as “fábricas inteligentes” com poupança de recursos. Isto pode parecer, à primeira vista utópico, no entanto, pode ser implementado juntamente com as atuais tecnologias. A identificação automática já existe ao utilizar a tecnologia RFID ou códigos de barras para um controlo da produção tal como a identificação única de produtos através de todos os seus processos dos seus ciclos de vida. Uma ligação de grande alcance através de sensores das instalações de produção permite a deteção de estados e o desencadeamento de ações, a fim de, por exemplo, detetar a tempo falhas pendentes e garantir a sua disponibilidade. No futuro,
o mundo do produto físico e o mundo da Internet virtual será ligado, inseparavelmente, em “fábricas inteligentes”. No Cyber-Physical Systems (CPS) e no denominado Internet of Things, os produtos e a instalação da produção comunicam e agem de forma autónoma e, assim, suportam o processo de controlo com a sua própria inteligência. Começando por uma função específica e pela central de controlo de cada máquina, o objetivo passa por entregar uma funcionalidade universal com uma descentralizada auto-organização. Tanto para a teoria. Mas há realmente um avanço revolucionário prestes a decorrer? A Weidmüller, por exemplo, já começou a desenvolver soluções iniciais.
PROCESSOS DE PRODUÇÃO AUTOCORRETIVOS Atualmente, a produção automatizada e com economia de recursos reduz, significativamente, os custos da produção. Para tornar isto possível, a Weidmüller considera a responsabilidade económica como um elemento essencial – sobretudo, tendo em conta os recursos materiais que são cada vez mais escassos. A Weidmüller está a trabalhar, continuamente, para otimizar os seus processos de produção – no caso de um projeto atual, para a auto-otimi-
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ções sofisticadas de rede. O equipamento pode ser entregue com portas Fast Ethernet e Gigabit Ethernet. As variantes com Full Gigabit Ethernet tal como o Power-over-Ethernet completam a linha. Graças a uma tecnologia integrada de redundância em anel com um tempo de recuperação de ≤ 20 ms, este equipamento aumentam a confiabilidade e a disponibilidade de redes industriais. As variantes Gigabit permitem o uso em redes com um grande volume de comunicação e um opcional transrecetor SFP oferece um elevado grau de flexibilidade quando ligado a redes de fibra-ótica. Os switches Gigabit Ethernet na família de produtos da Premium Line da Weidmüller são concebidos como switches com gestão plena. As variantes estão disponíveis com portas ascendentes Gigabit e portas Fast Ethernet, assim como as variantes Full Gigabit até 9 portas Gigabit Ethernet. Os switches Gigabit Ethernet com gestão da Weidmüller oferecem uma ampla área de aplicação que variam de aplicações com requisitos de uma largura de banda elevada (por exemplo, o processamento de imagens), através de switches centrais em redes hierárquicas e em redes de construção redundantes através da utilização como um equipamento autónomo para a gestão de largura de banda na rede muito carregada de pontos. Os switches Gigabit Ethernet são indicados para redes de dados intensivos com uma elevada densidade de nós na rede.
CONVERSORES DE SINAL HABILITADOS PARA COMUNICAÇÃO A comunicação efetiva entre diferentes assinantes de rede e a consistência a partir do nível de campo até ao nível de gestão corporativa utilizando apenas uma rede tecnológica – a Weidmüller está a responder a estas tendências de automação industrial com os seus conversores de sinal habilitados para a comunicação, que podem ser diretamente integrados em estruturas já existentes através da Industrial Ethernet via interface Ethernet. O que é de destacar nos conversores de sinal de Ethernet é o facto de incluírem de forma compreensiva, as funções de diagnóstico além de funções típicas como a aquisição de sinal, a preparação, a standardização e a saída. Os conversores de sinal mostram que os componentes da rede de automação podem ser concebidos de uma forma mais simples e eficaz. Se todo o equipamento numa instalação estiver ligado a todo o sistema através de uma tecnologia única de bus, é possível que os dados do processo e as funções de diagnóstico possam ser recuperados entre os assinantes da rede, independentemente do equipamento.
TERMOS:
Industry 4.0 significa a integração da tecnologia da Internet nos processos de produção. Esta integração é, igualmente, referida como a quarta revolução industrial;
Cyber-Physical Systems (CSP): uma unidade com sistemas de computadores e sistemas físicos, por exemplo, um sensor com capacidade de comunicação;
Internet of Things: Conexão de objetos fisicamente identificáveis (coisas) com representantes virtuais, de acordo com o modelo de estrutura da Internet.