Fornos 4.0

Estamos convivendo com a quarta revolução industrial, a chamada Indústria 4.0, Internet Industrial, IoT (Internet das Coisas), cada um dá um nome

Máquinas a vapor, eletricidade e eletrônica provocaram as três grandes revoluções industriais. E, agora, estamos convivendo com a quarta revolução industrial, a chamada Indústria 4.0, Internet Industrial, IoT (Internet das Coisas), cada um atribui um nome. O mundo físico está sendo conectado ao digital e vislumbra-se um grande potencial de benefícios à indústria.

Em pouco tempo, informaremos à geladeira da nossa casa quais produtos queremos que estejam lá, por padrão. A geladeira , então, poderá fazer pedidos aos supermercados, comparando os preços. Os estoques dos supermercados estarão conectados às fábricas que, por sua vez, produzirão os itens que estão sendo consumidos. Os fornecedores das fábricas produzirão matérias-primas a partir da utilização das mesmas pelas indústrias. E, lembre-se, tudo começará no iogurte que você retirou da sua geladeira para seu café da manhã.

Já que muitas indústrias utilizam processos térmicos em suas manufaturas e um dos principais equipamentos térmicos são os fornos industriais, quanto fornos já são 4.0?

Acabamos de fabricar um forno de tratamento térmico o qual usarei como exemplo. O forno, além de estar com os seus dispositivos trocando dados e informações, via protocolo de rede, atende a várias premissas da Indústria 4.0:

• Capacidade de operação em tempo real: os dados fornecidos por todos os dispositivos são em tempo real, garantindo, assim, a possibilidade de tomada de decisões. Qual a temperatura em um dos dezesseis pontos de controle do forno? Quanto esta temperatura está defasada do set-point? Qual o motivo da defasagem? O ciclo deve ser abortado? Qual o consumo do forno desde o começo da batelada?;

• Integração a sistemas de gerenciamento: o forno pode mudar suas características de operação em função de parâmetros externos. Por exemplo, caso o gerenciador de energia da planta note que a demanda contratada poderá ser excedida, o mesmo automaticamente ajustará a potência máxima do forno, evitando multas;

• Conectividade: vários componentes do forno são conectados via rede sem fio, evitando fadiga nos conectores e interferências. Além disso, o forno se conecta ao sistema de supervisão da planta, fornecendo dados e informações para o processo de manufatura. Por exemplo, o consumo relativo de energia pode ser constantemente avaliado (kWh/t aço);

• Operação, Supervisão e Manutenção remotas: é possível ajustar o processo, monitorar e diagnosticar falhas localmente, no supervisório ou em qualquer dispositivo conectado à Internet. Por exemplo, da nossa fábrica podemos informar ao cliente que há um desvio em uma determinada fase de uma determinada zona de controle, sugerindo uma determinada intervenção;

• Predição: o próprio forno envia e-mails à manutenção, informando, por exemplo, quantas horas tal rolamento está em operação, o que permite a sua substituição no tempo de vida previsto. Seria como o aviso que recebemos no painel do nosso carro, porém, com vários componentes envolvidos, não somente o óleo lubrificante do motor;

• Segurança de dados: todas as variáveis de controle são criptografadas e podem ser armazenadas também na nuvem, garantindo rastreabilidade mesmo em caso de sinistros. Portanto, um dano decorrente de descargas atmosféricas, por exemplo, não colocaria em risco os dados históricos de operação;

• Eficiência energética: tanto as resistências quanto os recirculadores de ar são acionados por controladores de potência variável. Portanto, a energia é consumida estritamente de acordo com a necessidade, evitando desperdícios;

• Segurança operacional: mesmo com toda esta conectividade, o operador local continua detendo a prioridade na operação do equipamento. Portanto, mesmo que haja uma instrução remota, o local continua soberano.

Como próximo desafio, entendemos que ainda há pouca interação do forno com o planejamento e controle de produção. Portanto, uma maior conectividade entre os equipamentos da planta e o ERP trarão ainda maiores benefícios à indústria.

Claudio H. Goldbach
Claudio H. Goldbach
Engenheiro Químico com pós em Gerenciamento Ambiental na Indústria, ambos pela UFPR. Atualmente, é Diretor da Perfil Térmico Aquecimento e Isolamento Industrial Ltda. e da Termia Technology Corporation

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *