15 jan 2025

Automação modular para produção flexível

Festo SE & Co (*)

Procura oscilante, produtos mais individualizados, lotes menores: os mercados estão mudando e, com eles, os requisitos para a produção na indústria de processos. Graças à automação descentralizada e aos sistemas modulares, os fabricantes podem agir de forma rápida e flexível. A Festo impulsiona o desenvolvimento e a uniformização da automação modular. Com suas soluções, poderá ter uma vantagem a pensar no futuro: poderá ajustar as suas capacidades e acelerar a engenharia nos seus sistemas.

A modularização é simplesmente mais eficiente
Os sistemas de engenharia de processos tradicionais em grande escala possuem um sistema de controle centralizado e foram concebidos com precisão para os requisitos definidos. Esse método funciona bem, sempre e quando as quantidades de produção requeridas e o produto são mantidos. Se a demanda oscila ou são requeridos lotes menores ou individualizados, os ajustes, podendo ser feitos, são extremamente caros, uma vez que o operador do sistema tem que trocá-lo completamente. Para isso, é necessária uma equipe que conheça os detalhes do sistema. O funcionamento com uma capacidade de produtividade inferior pode, também, reduzir a eficiência do sistema. Por fim, para a manutenção, é preciso que uma grande parte do sistema pare.

A produção modular com automação descentralizada da Festo abre novos caminhos para uma maior flexibilidade e rentabilidade: cada módulo em rede do sistema é uma unidade funcional própria, que opera de forma autônoma e inclui o sistema de controle completo. Assim, poderá conectar e desconectar os módulos de forma flexível em função das suas necessidades de produção. As interfaces de software uniformes do Module Type Package (MTP) simplificam a integração. Se um módulo avariar, pode ser facilmente trocado.


A automação modular em apenas quatro etapas

Etapa 1: modularização mecânica e funcional
Primeiro, o processo técnico é dividido em subprocessos e para cada um deles é definido um módulo. Esse contém todos os componentes mecânicos e de automação que lhe permitem funcionar de forma autônoma.

Etapa 2: modularização da automação
Cada módulo tem o seu próprio controle descentralizado, componentes de I/O remotos, controles pneumáticos, e todas as suas capacidades funcionais são programadas. Naturalmente, inclui também toda a tecnologia de sensores e atuadores para os processos.

Etapa 3: coordenação do sistema completo
Uma vez que os módulos são interligados a um sistema de processos, cada módulo oferece a sua funcionalidade disponível numa interface de dados uniforme, de acordo com o MTP. Dessa forma, é possível ler e escrever o modo de funcionamento, o estado, os valores medidos do processo etc. As funcionalidades do módulo no sistema geral são coordenadas por uma Process Orchestration Layer (POL) configurada. O MTP permite a integração dos módulos sem problemas.

Etapa 4: adaptação flexível de sistemas modulares
Por meio dos módulos descritos, poderá construir os sistemas que desejar e que respondam com precisão aos requisitos e necessidades atuais, simplesmente mediante a adição flexível de módulos: inclusão de módulos (numbering up) em vez da ampliação da escala (scale up).


Plug and Produce com o padrão MTP
O Module Type Package (MTP) serve como uma interface de software uniforme entre o controle do módulo e o sistema de controle do processo de uma produção modular. Com o MTP, é possível colocar novos sistemas de produção em funcionamento mais rapidamente e modificar os seus processos de produção facilmente e em pouco tempo. Os subprocessos individuais também podem ser trocados flexivelmente. Por outras palavras: Plug and Produce em vez de uma engenharia de modificações complexa.

No Module Type Package, os ativos relevantes da tecnologia de controle são definidos relativamente ao seu modo de funcionamento e às interfaces. Eles podem ser interfaces de componentes reais ou funcionais, descrições de serviços modulares ou símbolos da interface de controle.

Cada sistema de controle compatível com MTP tem um arquivo de descrição MTP que é legível no sistema de controle de processos de nível superior, sistema SCADA ou na Process Orchestration Layer (POL). Isso é homólogo aos drivers de uma impressora utilizada no escritório, que permite uma comunicação de forma rápida, a qual se conhece como Plug and Play com diferentes dispositivos terminais, tais como computadores, tablets ou smartphones.

Para a programação do controlador lógico programável (CLP) de acordo com o estândar MTP, a Festo disponibiliza o PA-Toolkit.


A Festo define os padrões do futuro
O MTP está se tornando um padrão reconhecido internacionalmente para a produção variável com sistemas modulares. A Festo desempenha um papel decisivo na configuração desse processo, por meio da sua participação em vários comitês. Isso lhe dá a segurança de contar sempre com as novidades mais recentes em automação modular descentralizada e com soluções preparadas para o futuro que estão abertas a posteriores desenvolvimentos.

Por meio da ZVEI (Associação Alemã para a Indústria de Elétrica) e da associação PI (PROFIBUS & PROFINET International), participa ativamente no grupo de trabalho de Produção Modular.

Uma equipe de várias pessoas trabalha no âmbito das diretrizes 2658 (padrão MTP) de VDI/VDE/NAMUR como parte da GMA 5.16 e em vários aspetos do MTP.

Como parte do Projeto de investigação BaSys, criou a especificação de um submodelo de capa de administração para MTP.

Sobre a base dos resultados dos comités, estão a trabalhar na internacionalização ao nível IEC: a norma IEC 63280.

 

(*) Festo SE & Co: Soluções em tecnologia de automação e formação técnica.

Deixe um comentário

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