IIoT (Internet das Coisas Industriais) Automação: Demanda por Operações Remotas e Segurança Cresceu

E prepara terreno para o avanço da hiperautomação

Em meio à grave pandemia do SARS-CoV-2, o dueto adaptação e criação ganhou força na automação de processos na indústria química. “Hoje, quase tudo se resolve remotamente, desde os ciclos de venda, projetos, testes e parte do ciclo de comissionamento e implementação de planos de automação e eletrificação”, testemunha Antônio Carvalho, automation specialist & digital lead da ABB.

Ele aponta que, após março de 2020 (início da crise sanitária), não houve interrupção no que estava em andamento.

“Fizemos inúmeros testes de aceitação de fabrica (TAF) remotamente, métodos jamais pensados antes, com muito sucesso e satisfação dos clientes que também passaram pela mesma adaptação e as vendas foram retomadas. As empresas perceberam que esse seria o novo normal”.

IIoT (Internet das Coisas Industriais)

Hoje, as demandas exigem não somente tecnologias de automação e eletrificação, mas soluções que possam atender futuros desafios de conectividade de IIoT (internet das coisas industriais), nos quais haja espaço para implementações de soluções mais competitivas na visão dos clientes, combinando soluções de fusão de tecnologias de automação (OT) com as de informações (IT).

Na avaliação de Giovanino Di Niro, head da unidade de process automation da Siemens Brasil, o principal estímulo provocado pela pandemia do novo coronavírus foi em repensar os modelos de negócios de todas as empresas, assim como as formas de operacionalização, o que inclui os trabalhos em home office.

Giovanino Di Niro, head da unidade de process automation da Siemens Brasil IIoT (internet das coisas industriais) Química e Derivados - Automação - Pandemia intensifica operações remotas ©QD Foto: IstockPhoto
Giovanino Di Niro – Siemens Brasil – IIoT

“É certo que as empresas tiveram que reagir, implementando não só ações preventivas para os colaboradores se protegerem da Covid-19, mas também dos sistemas conectados, tanto na parte administrativa, como nos de automação, para continuar produzindo com suporte à distância e menor impacto nos processos produtivos”, relata.

De acordo com Fernando Andriola, coordenador de interface da Altus,

“algumas empresas colocaram em prática projetos de revitalização de sistemas e foram criadas demandas de engenharia, desenvolvimento de soluções e fornecimento de equipamentos.

Observou-se também o aumento da elaboração de propostas técnicas e comerciais envolvendo serviços e equipamentos para projetos de médio e grande porte.

É bem provável que as empresas estejam se estruturando e se organizando para a realização de novos projetos após uma melhora das adversidades provocadas pela pandemia”.

Nova Smar, Ricardo Max Kowalski Argolo Química e Derivados - Automação - Pandemia intensifica operações remotas ©QD Foto: IstockPhoto
Nova Smar, Ricardo Max Kowalski Argolo

O diretor executivo da Nova Smar, Ricardo Max Kowalski Argolo, está otimista:

“O desempenho de vendas vem superando as expectativas; crescemos 44% em 2020 e 32% nos primeiros quatro meses deste ano, em comparação com igual período anterior”.

Ele explica que “há um especial interesse por parte das grandes companhias e proprietárias de sistemas, na modernização da automação das plantas industriais, inserindo gradualmente novas tecnologias no legado já instalado.

Nesta visão, os investimentos não se tornam proibitivos”.

O porte da indústria não é empecilho.

“Todas as empresas podem automatizar os seus processos e, se isto for feito com um plano de automação e digitalização de forma completa, será possível identificar os pontos mais críticos, realizando o cálculo de retorno de investimento”, explica Di Niro.

IIoT Antônio Carvalho, automation specialist & digital lead da ABB Química e Derivados - Automação - Pandemia intensifica operações remotas ©QD Foto: IstockPhoto
Antônio Carvalho – ABB – IIoT

A ABB possui tamanhos de soluções para qualquer tipo de empresa química, desde uma automação de dezenas de pontos de controle até milhares deles, passando de processos simples a extremamente complexos”.

“Hoje, também associamos a automação de processo ou automação elétrica a processos disruptivos para os desafios da indústria 4.0 no setor da química.

A partir de agora, sistemas de automação que não preveem a tomada de valor de dados históricos não têm mais espaço no mercado. Investimento em automação industrial sempre é viável, uma vez que as indústrias químicas estão cada vez mais competitivas”, agrega.

Argolo afirma que as pequenas indústrias podem e devem automatizar os processos por vários motivos, como “qualidade final do produto, segurança operacional, patrimonial e pessoal, possibilidade de crescimento da produção e agilidade.

As tecnologias evoluíram muito nas últimas décadas e, atualmente, é possível encontrar soluções que vestem adequadamente cada tipo de necessidade, incluindo o quesito econômico”.

A implantação da automação de forma gradual é uma alternativa interessante não só do ponto de vista econômico, mas também para que seja absorvida com mais facilidade pela cultura da empresa:

“Um Plano Diretor de Automação é uma maneira de consolidar esses investimentos a curto, médio e longo prazos, definindo tipos de equipamentos, especificação, quantidade, infraestrutura, arquitetura, serviços, Capex e demais informações que servirão de base para a materialização do projeto”, expõe o executivo da Nova Smar.

Em se tratando de automação de processos, Andriola, costuma dizer que os ganhos são consideráveis e os benefícios podem ser observados a curto prazo:

“A linha de produtos desenvolvida, fabricada e comercializada pela Altus é capaz de atender clientes de todos as categorias, do pequeno ao grande porte. Além disto, a equipe de engenharia possui know-how e qualificação para elaborar soluções de diversos níveis de complexidade”.

Hiperautomação

O estado da arte – O estado da arte é o uso da hiperautomação, informa Carvalho:

“as empresas podem contar com sistemas de controle que tomam decisões estratégicas com autonomia.

A ABB já possui tecnologia, software, domínio e expertise para fornecer sistemas autônomos, o que não significa ausência total do operador de processo.

Sistemas de automação de manufatura (Manufacturing Operation Management), associados à inteligência artificial, possibilitam caminhar na direção da hiperautomação, que podem orientar as operações diárias de negócios, produção, manutenção e segurança, fazendo com que os erros humanos operacionais (é alto o índice) sejam minimizados”.

E prossegue: “Isso tudo, traz maior precisão nas tomadas de decisões e, consequentemente, obtenção dos benefícios operacionais como menores custos, maior eficiência e produtividade, além de colaborar com o meio ambiente, por meio do controle rígido de emissões de gases e líquidos nocivos”.

Para Di Niro, da Siemens,

“o estado da arte em automação e controle está em conectar o chão de fábrica aos indicadores de performance de uma empresa que normalmente são de interesse do CEO. Esta conexão está baseada em uma arquitetura desde a instrumentação até os dados disponibilizados em nuvem e permite ser operada em uma única plataforma, envolvendo a engenharia, automação, operação e manutenção integradas”.

Argolo, da Nova Smar, declara que os sistemas de controle já atingem 100% de autonomia em regime, se autoajustando às variabilidades e até para certos tipos de falhas.

Já existem plantas industriais inteiras desabitadas, assim como o crescimento de instalações denominadas unidades remotas.

“O investimento na autonomia de uma planta industrial depende da complexidade, insalubridade e periculosidade do processo, pois a segurança dependerá de elementos que sejam à prova de falhas. Para alcançar tal patamar de confiabilidade, existem metodologias, tecnologias e dispositivos dedicados que atuam como complemento aos sistemas convencionais.

Dessa forma, podemos afirmar que a fronteira da tecnologia autônoma está também se expandindo e se tornando cada vez mais confiável, economicamente muito interessante e, por estas razões, mais desejada pelo mercado”, arremata.

Fernando Andriola, coordenador de interface da Altus Química e Derivados - Automação - Pandemia intensifica operações remotas ©QD Foto: IstockPhoto
Fernando Andriola – Altus

Andriola, da Altus, frisa que, atualmente, surgem e crescem novas tecnologias e ressurgem outras que “possibilitam a otimização das soluções e ganhos que se refletem tanto para quem fornece os equipamentos e implementa o projeto quanto para o cliente final”.

Carvalho observa que há varias normas que regulam os processos considerados perigosos dentro da área petroquímica.

“Malhas de controle de segurança são exaustivamente estudadas e implementadas por processos construtivos normalizados e certificados por instituições de renome internacional, para que tenham segurança em suas operações. Poderosos e confiáveis controladores de segurança hospedam estes controles.”

Digitalização para garantir a segurança de processos industriais químicos e petroquímicos

“Atualmente, a digitalização tam­bém se torna primordial para garantir ainda mais a segurança de processos industriais químicos e petroquímicos, fazendo análises online da vulnerabilidade de malhas de segurança, acompanhado as ações feitas por operadores e, em certos casos, impedindo ações críticas. Normas brasileiras da ABNT, Inmetro e normas internacionais regulam este setor”.

Di Niro diz que cada processo tem a sua peculiaridade e diferentes graus de periculosidade, daí a necessidade de avaliação pontual para que se tenha uma resposta mais precisa:

“É fato que muitas empresas já definiram a automação e a digitalização em sua estratégia e estão bem avançadas na implementação”. As que fizeram essa opção “já têm observado resultados não só financeiros, mas também uma significativa melhoria na segurança e processo”.

Argolo argumenta: “A legislação brasileira determina, por meio das normas reconhecidas mundialmente, as exigências para o projeto de automatização de plantas químicas e petroquímicas com a inclusão de dispositivos específicos para evitar, conter e sinalizar a ocorrência de sinistros, com o propósito de não propagar a falha e mitigar os danos. Com os avanços nas mais diversas áreas da tecnologia, as normas que as regem sofrem constantes atualizações e aprimoramentos pela importância que é tratada a manipulação de produtos potencialmente perigosos”.

Protocolos – Muito se discutiu sobre a padronização dos protocolos de comunicação Hart, Fieldbus, Profibus, etc.

Agora, como salienta Carvalho, não há mais conflito.

“As normalizações, as experiências ao longo do tempo e lições aprendidas possibilitaram chegar a um ótimo nível de padronização de protocolos de comunicação. Isso contribuiu muito para que os usuários de sistema de controle fugissem de sistemas proprietários, possibilitando a escolha do fornecedor que mais atendesse aos requisitos técnicos com liberdade de escolha de sistemas periféricos”.

Hoje, continua o especialista da ABB,

“essas redes de comunicação podem ser chamadas de redes integração de IIoT. Várias outras já surgiram para garantia de integração de IIoTs em sistemas digitais.

Esta padronização se tornou elemento chave na especificação dos Open Controllers, nova geração de sistemas de controle que estão na iminência de lançamento por vários fabricantes, na qual o idioma comum será a interoperabilidade”.

Di Niro, da Siemens, limita-se a dizer que, em princípio, os protocolos de comunicação são parte da análise total e o principal foco são as plataformas de hardware e software integradas.

Argolo sustenta que há três tecnologias que se destacam na tarefa de conciliar os protocolos instalados em um parque industrial: FieldComm, O-PAS e Ethernet-APL.

“A Nova Smar acredita que a diversidade de protocolos amplia as oportunidades de escolha pelos usuários e que a rota para a harmonia é a disponibilidade de recursos que permitam a sua integração”.

Andriola, da Altus, pondera que cada área de atuação da indústria possui a preferência por determinado protocolo de comunicação.

Não existe uma regra definida para cada setor que determina qual protocolo utilizar, mas sabe-se que diferentes segmentos utilizam diferentes protocolos em função das suas características e benefícios.

Com base em pesquisas, Carvalho destaca que “73% dos dados armazenados em sistemas de informação das empresas (PIMS, LIMS, ERP, CRM, EAM, etc) não são utilizados para análises, o que os tornam tesouros enterrados para que as empresas possam explorar seus potenciais em busca de benefícios. Hoje, a ABB conta com equipamentos, software, domínio e expertise para desbloquear o poder destes dados”.

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“Através da utilização de uma plataforma de integração analytics, onde se fundem os dados de OT (Operational Technology), IT (information Technology) e ET (Enginnering Technology) e utilizando a contextualização e análise automática destes dados, podemos criar modelos matemáticos utilizando inteligência artificial e machine learning para conseguir resultados em excelência e eficiência operacional, eficiência energética, integridade e performance de ativos, sustentabilidade e eficiência na cadeia de suprimentos”, ressalta.

Di Niro assegura que a digitalização como parte do plano estratégico das empresas permite que a estruturação dos dados não seja realizada em ilhas e sim considerando a análise dos indicadores estratégicos e operacionais. Isso minimiza a geração e coleta de dados desnecessários, simplificando sobremaneira a implementação da Indústria 4.0.

Conforme Argolo, “o software mais largamente conhecido e aplicado é o SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition, ou Sistema de Supervisório, ou Sistema de Supervisão. Ele é um conjunto poderoso de aplicativos de software para a execução e gerenciamento de operações de plantas industriais e deve garantir a segurança de qualquer dado crítico, podendo oferecer redundância de alta disponibilidade para a confiabilidade das comunicações. Coletores e registradores redundantes servem como backup para casos de falha do sistema”.

Andriola conceitua que o mais importante nas etapas iniciais de desenvolvimento de projetos é estruturar e padronizar as informações para que elas possam ser classificadas e organizadas.

“A utilização de bancos de dados e recursos de conectividade dos equipamentos possibilitam diversos tipos de análises por meio de ferramentas disponíveis no mercado ou desenvolvidas de acordo com a necessidade de cada aplicação e projeto. Com o devido tratamento destas informações, pode-se prever possíveis falhas de equipamentos, elaborar planos de manutenção, reduzir a possibilidade de paradas da planta e otimizar o controle para que o processo opere da melhor forma possível”.

Segurança – Uma das grandes preocupações das empresas, quando se trata de sistemas digitais, é a segurança cibernética.

“Se algum fornecedor garantir segurança total contra ataques cibernéticos em seus sistemas de controle, desconfie”, aconselha Carvalho.

“O que há no mercado são ferramentas que propiciam identificação e combate a ataques que, estatisticamente, torna próxima de zero a possibilidade de acontecer danos. Em todas as ferramentas digitais que a ABB desenvolveu, existem várias barreiras construídas e combinadas com barreiras de hardware que tornam os sistemas mais seguros contra ataques e programas malwares”.

Na estratégia da empresa, “o Cyber Security é um dos pilares. Disponibilizamos aos clientes procedimentos processuais de avaliação de sistema de controle contra vulnerabilidade de ataques cibernéticos, entradas de vírus e malwares. Minuciosas ferramentas gerenciam o que entra e o que sai do sistema, além de verificar todas as vulnerabilidades internas que possam ocorrer por um simples dispositivo colocado em uma entrada USB em computadores e servidores”.

Em síntese, “desde que seja feita uma política adequada de segurança cibernética, podemos tranquilizar as empresas que há recursos suficientes para que os sistemas estejam seguros contra ataques e roubo de dados e de propriedade intelectual”.

Di Niro, da Siemens, sinaliza que, realmente, os benefícios da digitalização são acompanhados fundamentalmente pela necessidade da análise dos sistemas de segurança e planos de Cyber Security das empresas.

E que “também será estratégico pensar em redes de conectividade 5G para que os sistemas administrativos e operacionais não só tenham a segurança necessária, mas também o desempenho e a velocidade na transmissão de dados que permitam sistemas ininterruptos em conectividade”.

IIoT – Automação: Solução iIoTView para a conexão segura de Dados Industriais com a Nuvem

Argolo comunica que o portfólio da Nova Smar dispõe de soluções criadas com base em tecnologias que propiciam maior segurança aos usuários. Incluem a tecnologia de comunicação OPC UA (Open Platform Communications, Unified Architecture), a solução iIoTView para a conexão segura de dados industriais com a nuvem, e a adoção e contínua contribuição para a evolução da norma O-PAS (Open Process Automation Standard) que, dentre outras soluções, faz uso da norma ISA99/IEC 62443 para uma abordagem holística em cibersegurança.

Andriola, da Altus, é taxativo: “Não é possível ter segurança total. Busca-se com as soluções disponíveis chegar a níveis muito próximos da segurança total. Exemplos mostram que, em função da pandemia e do trabalho remoto, plantas industriais estão sendo invadidas por hackers com maior frequência. Essa realidade não era considerada tão possível em outros tempos, pois os funcionários trabalhavam, na grande maioria, de forma local. Afirma-se que os acontecimentos relacionados a este assunto nos últimos tempos estejam forçando as empresas a estruturar e proteger de forma mais eficiente seus acessos remotos e suas informações corporativas”.

A ABB mantém os seus ciclos de investimentos em tecnologia em torno de 6% do faturamento global, revela Carvalho.

“Dentro disso, a indústria química será beneficiada com novos produtos, softwares e soluções digitais que proporcionarão mais eficiência e melhoria de performance em seus processos industriais. Hoje, a prioridade para esse setor é encontrar soluções que tragam benefícios na geração de energia através do ciclo do hidrogênio verde e investimento contínuo em digitalização”.

A Siemens tem investido em digitalização de processos com o desenvolvimento de plataformas de hardware e software totalmente integradas, incluindo a conectividade em 5G.

“Estas plataformas têm a principal vantagem de integração nativa, gerando menos interfaces entre os sistemas, assim como uma facilidade para o cliente nas respectivas atualizações inerentes aos sistemas de digitalização com baixo custo para o cliente, seja no Capex como no Opex”, conclui Di Niro.

Os investimentos da Nova Smar se concentram no aprimoramento dos produtos das linhas Hart, Profibus DP, Profibus PA e Foundation Fieldbus.

No portfólio de transmissores de pressão, temperatura, posição e densidade/concentração, investe-se na linha wireless. E em breve será lançada a linha de dispositivos de campo com a tecnologia Ethernet-APL, antecipa Argolo.

Andriola afiança que “existe um esforço de P&D na Altus para que se consiga ter produtos cada vez mais aderentes e competitivos para atender às especificidades do segmento, desenvolvimento que deve trazer resultados nos próximos anos”.

Automação com Foco na Indústria 4.0

Abinee – O diretor da área de automação industrial da Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee), Cristiano dos Anjos Gonçalves, classifica a indústria química como “um dos setores pioneiros na utilização de tecnologias de automação, em diversos níveis de tecnologia e maturidade”.

Ele considera que, com o advento da pandemia, as empresas incrementaram a adoção de tecnologias de automação com foco na indústria 4.0, em função da necessidade de mais independência e agilidade.

A principal dificuldade para a expansão da automação industrial “está na disponibilidade de mão-de-obra qualificada”.

E a principal barreira

“é se alcançar um melhor entendimento sobre o real valor da automação, que vai muito além do que reduzir postos de trabalho: eficiência operacional, redução de desperdício, aumento substancial da qualidade e aconsequente redução de rejeitos, etc”.

17 Reportagens: Automação Industrial:

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  10. Automação: Novidades em componentes e sistemas atraem visitantes
  11. O desafio da indústria de óleo e gás 4.0
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