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INDÚSTRIA ESPECIAL & TECNOLOGIA
Controle Estatístico de Processo viabilizado por dispositivos de IIoT Artigo de Elmer Henrique Rocha, engenheiro Eletrônico e com mais de 20 anos de experiência no mercado de automação industrial. Atualmente exerce o cargo de gerente Comercial na Aquarius Software
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or mais bela que seja a curva gaussiana, o termo “estatística” continua causando arrepios em muitas pessoas. Lá se vão muitos anos desde que o físico norte-americano Walter Andrew Shewhart e o engenheiro e estatístico William Edwards Deming introduziram os conceitos de Controle Estatístico de Processo (CEP, ou, em inglês, SPC – Statistical Process Control) na indústria que, desde então, passou a utilizá-los de maneira central, dentro de algumas filosofias de produção, como lean manufacturing e six sigma. No entanto, observamos que ainda há dificuldades na sua adoção por algumas indústrias, em razão de restrições econômicas e/ou tecnológicas, como a medição de variáveis em tempo real em equipamentos isolados. É nesse ponto que entra a Internet Industrial das Coisas (do inglês IIoT – Industrial Internet of Things), trazendo um universo de possibilidades para a indústria, através de novos dispositivos de baixo custo e de fácil instalação, capazes de permitir a coleta de informações em tempo real de equipamentos e máquinas até então isolados dentro de seu processo, disponibilizando-as em uma rede industrial. Esse tipo de dispositivo, disponível no mercado com preço acessível, possui diversas configurações, considerando entradas e saídas digitais, entradas analógicas ou de rede, como Modbus RTU. Um recurso importante é a capacidade de se comunicar utilizando protocolos comuns do meio industrial, como Modbus TCP, ou por métodos baseados em webservices, como REST. Através deste último, seria possível, por exemplo, realizar a coleta de uma variável analógica, e transmitir através de uma rede wireless para um historiador de base temporal. Agora que já temos os dados na base temporal, como implantar, na prática, o controle estatístico de processo? Não vamos entrar em detalhes sobre os conceitos básicos de estatística, como variância, desvio padrão, etc, mas vale a
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pena lembrar as regras básicas da Western Eletric, amplamente adotadas como parâmetros de identificação de anomalias no processo:
Regra 1 Qualquer ponto observado além de 3δ; Regra 2 Se duas amostras, das últimas três, estiverem além de 2δ, do mesmo lado, considerando a linha central (média); Regra 3 Se quatro amostras, das últimas cinco, estiverem além de 1δ, do mesmo lado, considerando a linha central (média); Regra 4 Se nove amostras estiverem do mesmo lado, considerando a linha central (média). Existem outras regras, mas vamos nos ater às quatro regras básicas acima. Atualmente, contamos com ferramentas de software que permitem calcular de forma dinâmica os valores de média e desvio padrão, disponibilizando tais informações em tempo real em smatphones, tablets e navegadores web. Além disso, essas ferramentas possibilitam o envio de alertas via e-mail quando as condições do processo estiverem fora da normalidade. As imagens abaixo mostram gráficos de CEP, com destaque para os intervalos estatísticos e os alertas gerados através das regras da Western Electric.
Exemplo de aplicativo para CEP: Visual KPI Para uma visualização dinâmica do gráfico acima, acesse-o diretamente através da URL: http://demo.transpara.com/PowerGen/?pid =70&kx=0&kv=0&kpi=fd00b130-ca7d-4395b347-b43d3d82ec8f&gid=83511240-567c4234-9454-46bc569a25db&gid0=40ad895f759a-464d-9ed8-3b11cd2be8d0
Tal tipo de solução pode ser facilmente implantada, permitindo aos gestores industriais a tomada de ações de forma rápida e segura baseada em KPIs reais do processo, garantindo assim melhor qualidade e maior produção.