Os projetos de automação industrial são implementados para elevar a eficiência, a produtividade e a qualidade dos processos das indústrias por meio da integração de sistemas inteligentes e tecnologias digitais que permitem operar máquinas com alta precisão e mínima interferência humana.
Entre os dispositivos mais utilizados na automação industrial estão os robôs, microcontroladores, controles numéricos por computador (CNC) e sistemas digitais de controle distribuído (SDCD).
Esses recursos abrangem uma variedade de aplicações, que vão desde o controle automático de máquinas à gestão de sistemas produtivos complexos.
Com eles, sua indústria pode tanto elevar o rendimento da parte operacional, melhorando o aproveitamento dos equipamentos envolvidos em processos produtivos, quanto aprimorar o controle desses processos.
Isso costuma trazer benefícios como:
- Melhor aproveitamento dos recursos.
- Monitoramento preciso e em tempo real.
- Aperfeiçoamento da operação.
- Redução de erros.
- Maior controle de qualidade.
- Mais segurança nas operações.
- Elevação da competitividade.
Para alcançar esses objetivos na prática, é necessário começar definindo quais dispositivos de automação serão utilizados na indústria e como esses recursos serão acoplados à instalação elétrica e aos equipamentos industriais. Esse é o papel dos projetos de automação industrial!
Neste post, você contará com a expertise da OMS Engenharia para entender como conduzir o projeto de automação da sua indústria. Com isso, você poderá melhorar a eficiência operacional, elevando a segurança e a flexibilidade das suas operações industriais.
Confira os temas no índice do post e boa leitura!
Objetivos dos projetos de automação industrial
Um projeto de automação industrial serve para planejar de que modo a automação dos processos da indústria será implementada.
Para isso, os projetistas definem os tipos de instrumentos de automação que serão empregados, descrevendo como e onde esses dispositivos serão implantados junto à instalação elétrica que alimenta os equipamentos da indústria.
Por meio de diagramas elétricos, os projetos de automação industrial simbolizam, de forma esquemática, como será a ligação entre os componentes que farão parte da automação.
Assim, eles guiam os profissionais responsáveis pela montagem dos sistemas e, posteriormente, por sua manutenção, mostrando como todas as partes da automação industrial devem ser interligadas e como ocorrerá o funcionamento de todo o processo a ser automatizado.
Geralmente, os projetos de automação são implantados por indústrias que desejam aumentar a eficiência operacional e a produtividade, aprimorando o controle de qualidade dos produtos e criando ambientes de trabalho mais seguros.
Confira os principais objetivos que as indústrias atendidas pela OMS Engenharia buscam em seus projetos de automação industrial!
Aumento da eficiência e redução de custos
A maioria dos projetos de automação industrial é realizada com o objetivo de melhorar a utilização de recursos, reduzindo desperdícios e aumentando a eficiência dos processos.
Um projeto de automação industrial também pode ter a finalidade de automatizar tarefas repetitivas para diminuir os custos com mão de obra.
Da mesma forma, a automação pode ser projetada para otimizar o consumo de água, energia e insumos em geral, o que também se reverte em economia.
Controle de qualidade e produtividade
Outro foco bastante comum em projetos de automação é a implantação de mecanismos de controle que ajudam a manter a produção industrial mais estável.
Nesse sentindo, é possível implementar sistemas de rastreamento para monitorar a qualidade dos produtos ao longo do processo, garantido menor variação na qualidade.
Muitos projetos de automação industrial incluem ainda sistemas de controle para detectar e corrigir falhas automaticamente.
A soma desses recursos faz com que a adoção de processos automatizados colabore para acelerar e aumentar a capacidade da produção industrial.
Segurança e eficácia reduzindo erros e retrabalhos
Com a automação industrial de processos críticos, as indústrias conseguem reduzir consideravelmente a ocorrência de erros humanos.
Isso acontece tanto pela utilização de recursos automáticos, como a robótica de alta precisão, quanto pela adoção de sistemas de verificação e monitoramento dos processos industriais.
Outro fator positivo é que automatizar tarefas perigosas ajuda a reduzir o risco de acidentes de trabalho.
Elevar a flexibilidade
A automação permite a reconfiguração simplificada de linhas de produção. Com isso, é possível uma adaptação mais rápida a mudanças em termos de produtos ou na demanda da indústria.
Além de flexibilizar arranjos produtivos, muitas automações industriais possuem o objetivo de possibilitar o registro de dados em tempo real para análise e melhoria contínua dos processos.
Isso possibilita às indústrias não apenas aperfeiçoar processos, como tomar decisões baseadas em dados para criar novos produtos e estratégias de negócios.
Com sistemas ERP, por exemplo, é possível conectar a produção à gerência.
Nesse sentido, a integração de diferentes sistemas de automação é bastante empregada para viabilizar uma comunicação e um fluxo de informações mais efetivos.
Manutenção preditiva
Outro objetivo bastante comum nas indústrias que realizam projetos de automação industrial é implementar sensores e sistemas de monitoramento para prever falhas em equipamentos e motores.
Com eles, é possível prever o momento exato de realizar a manutenção preditiva das máquinas antes que ocorram problemas.
Esse modelo de manutenção industrial entrega o menor nível de interferência na planta fabril, reduzindo custos operacionais e elevando a eficácia da produção industrial.
Como vimos, sua indústria pode ter inúmeros motivos para implantar um projeto elétrico de automação industrial.
A escolha dos objetivos a serem alcançados por sua corporação será parte integrante do processo de planejamento do projeto, que pode ser de vários tipos.
Confira os principais!
Tipos de projetos de automação industrial
Naturalmente, os objetivos de cada projeto de automação variam de acordo com o setor industrial, a complexidade dos processos e as tecnologias envolvidas.
Mas, apesar de serem exclusivos, costumamos classificá-los em três tipos de projetos de automação industrial que são frequentemente realizados pelas indústrias. São eles:
1. Projetos de automação industrial para modernizar processos
Esses projetos de automação industrial podem ser globais ou focados em áreas específicas da produção. Eles costumam ser planejados para integrar uma vasta gama de dispositivos e recursos de automação, controle ou monitoramento de processos.
Veja alguns exemplos dos recursos que podem ser inseridos nesses projetos personalizados.
Robótica industrial
São automações que envolvem o uso de robôs industriais para realizar tarefas específicas em diferentes áreas. Entre elas a montagem de veículos, soldagem, pintura, manipulação de materiais e muitas outras.
Os projetos de robótica industrial visam elevar a eficiência e a precisão nas linhas de produção. Colaboram também para reduzir acidentes com trabalhadores no chão de fábrica.
Projetos de automação de linhas de produção industriais
Esse tipo de projeto de automação industrial é planejado para inserir recursos visando automatizar processos em uma linha de produção.
Geralmente, a automação do processo vai desde a entrada de matérias-primas na indústria até a saída do produto final para o transporte e distribuição.
Pode envolver esteiras, robôs e transportadores automáticos, bem como automações em sistemas de montagem e controle de qualidade.
Automação de armazéns
Nas indústrias que pretendem elevar o nível de mecanização, os recursos previstos no projeto elétrico de automação industrial podem ir além das linhas de fabricação de produtos.
Eles podem envolver também a automação de processos logísticos em armazéns, como o controle de estoque, picking automático, transporte interno automatizado e gestão de pedidos.
Projetos de automação industrial para a implantação de sistemas de manufatura flexível (SMF)
Os SMF são sistemas de produção com alto grau de automação, projetados para fabricar uma grande variedade de produtos com um único equipamento e utilizando o mesmo software.
O objetivo do SMF é permitir a reconfiguração rápida e eficiente de linhas de produção para lidar com diferentes produtos ou variações de produção.
Indústrias que implantam sistemas de manufatura flexível podem usar estratégias baseadas em dados para personalizar produtos ou variar o portfólio criando novos mercados de ciclo rápido para atender as demandas de consumo.
Geralmente, os SMF são compostos de equipamentos automatizados ou com robôs e máquinas com comandos numéricos (CNs e CNCs) controlados por um software que operacionaliza todo o processo.
Sistemas de controle distribuído (DCS)
Os DCSs são controles centralizados que gerenciam e coordenam diferentes partes de um processo industrial.
Eles são geralmente utilizados em indústrias químicas, petroquímicas e de processamento.
Automações para controle de equipamentos
São dispositivos que automatizam o funcionamento de máquinas e equipamentos industriais.
Muitas vezes, eles utilizam CLPs para controlar sequências lógicas e monitorar o desempenho das máquinas.
Projeto de automação industrial para integração de sistemas
Um projeto de automação industrial pode ser focado na integração de sistemas. Entre eles: sistemas de controle, sistemas de gestão da produção (MES) e sistemas de controle de estoque.
A integração de sistemas é um recurso utilizado por muitas indústrias para criar um ambiente de produção mais coeso, econômico e eficiente.
2. Projetos de automação para saneamento
Muitas operações de saneamento básico e industrial incluem o projeto e a implantação de automações que garantem o funcionamento eficiente e a gestão remota dos sistemas de saneamento.
As automações de saneamento permitem monitorar, controlar e otimizar processos, ajudando a detectar problemas e a tomar decisões para ajustes em tempo real.
A OMS Engenharia é especialista em projetos de automação para saneamento básico e industrial.
Veja algumas das automações mais comuns que a administração pública e as indústrias privadas costumam implantar em suas instalações de saneamento!
Sistemas de controle de motores
Em instalações com motores e bombas, esses sistemas são úteis para proteger, dar partida suave e controlar a velocidade dos equipamentos. Com isso, geram economia de energia e elevam sua vida útil.
Sensores e alarmes
Emitem alertas em caso de falhas ou eventos fora dos limites estabelecidos.
Com isso, ajudam a identificar problemas rapidamente e a adotar as medidas corretivas necessárias.
Automação de processos
Em estações de tratamento, por exemplo, os sistemas de automação podem ser usados para ajustar automaticamente parâmetros de tratamento com base em dados em tempo real.
Além de otimizar processos, esses sistemas ajudam a reduzir o consumo de energia.
CLPs
Os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são dispositivos que controlam processos automatizados.
Eles podem ser programados para bombas, válvulas, motores, sistemas de dosagem de produtos químicos e outros equipamentos industriais.
Para isso, utilizam inteligência artificial (IA) com lógica programada para atender às condições determinadas.
Sistemas de medição e monitoramento
São baseados em sensores e instrumentos de medição empregados para controlar requisitos das operações de saneamento.
Ente eles a vazão, o nível e a qualidade da água (como pH, turbidez, cloro etc.), assim como a pressão.
Também servem para monitorar as condições da água em processos de tratamento.
Sistemas de telemetria
A telemetria é utilizada para transmitir dados de sensores e dispositivos de campo para centros de controle remoto, conectando as estações às centrais de operação.
Naturalmente, a seleção dos sistemas de automação e controle dependerá das necessidades específicas de cada projeto de saneamento básico.
A OMS Engenharia tem experiência prévia e especialistas para projetar e implementar sistemas de automação adequados para garantir a eficácia, eficiência e segurança das operações de saneamento básico e industrial.
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3. Projetos de instrumentação industrial
Um projeto de instrumentação planeja os dispositivos e recursos necessários para automatizar o controle de diversas variáveis que fazem parte dos processos industriais em diferentes setores.
Entre essas variáveis estão temperatura, pressão, vazão, nível, qualidade de ar, PH e muitas outras.
O controle dessas variáveis é feito por meio da implantação de sensores, controladores lógicos programáveis (CLP) e atuadores.
Com base nas necessidades de operação da indústria, o projeto de instrumentação industrial determina:
- quais instrumentos de medição e controle serão utilizados;
- qual será a estratégia lógica para limites de operação e disparos de alarmes e fechamento automático de válvulas, por exemplo;
- como esses instrumentos serão integrados ao sistema elétrico da planta industrial.
Nos projetos de instrumentação industrial, os projetistas da OMS Engenharia traçam diagramas elétricos estabelecendo como será a conexão de todos os instrumentos de automação aos sistemas de controle da indústria, como CLP (Controladores Lógicos Programáveis) e sistemas SCADA.
Por isso, os projetistas possuem conhecimentos de engenharia elétrica, civil, hidráulica e de saneamento, trabalhando em parceria com os profissionais de tecnologia da informação (TI) da indústria.
Em grandes parques industriais, implementar um bom projeto de instrumentação industrial é essencial para melhorar a eficiência, a segurança e a qualidade dos processos, proporcionando informações precisas para os operadores e sistemas de controle.
O sucesso de um projeto de instrumentação industrial depende de uma análise cuidadosa dos requisitos, da seleção adequada de instrumentos e de uma instalação eficaz na indústria.
A OMS Engenharia possui uma equipe multidisciplinar especializada na realização desse tipo de projeto, com expertise em indústrias privadas e no setor público, como você verá adiante.
Muitas indústrias costumam realizar seus projetos de instrumentação, automação e infraestrutura elétrica ao mesmo tempo.
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Vejamos agora como a implementação de um projeto de automação industrial pode ser realizada em sua corporação, passo a passo.
Etapas dos projetos de automação industrial
Um projeto de automação ou de instrumentação industrial envolve diversas fases, desde a concepção até a implementação na indústria.
Na OMS Engenharia, costumamos começar com reuniões para o levantamento dos requisitos necessários para atender aos objetivos de automação da indústria.
Depois, partimos para:
- Análise de viabilidade.
- Projeto conceitual.
- Croquis com o detalhamento dos sistemas de controle e dos instrumentos de automação.
- Desenvolvimento do diagrama elétrico representando a conexão de todos os componentes do sistema de automação industrial.
- Instalação, testes e documentação.
A infraestrutura elétrica é sempre o ponto de conexão dos dispositivos de automação com os sistemas de controle e os equipamentos utilizados na rotina operacional das indústrias.
Portanto, a elaboração do diagrama elétrico do projeto de automação, que define como será a conexão dos dispositivos, dependerá da escolha dos “instrumentos”. Ou seja, dos dispositivos e equipamentos que serão utilizados para medir, controlar e monitorar os processos industriais.
Projetos complexos costumam envolver centenas de instrumentos.
A seleção e a integração adequada desses instrumentos é essencial para o sucesso de um projeto de automação industrial.
Que profissionais realizam projetos de automação industrial?
Geralmente, a elaboração de projetos de automação industrial envolve uma equipe multidisciplinar.
Isso porque diferentes etapas do projeto exigem habilidades específicas, envolvendo os engenheiros eletricistas, eletrônicos ou até mecatrônicos da OMS Engenharia com as equipes de TI da indústria, responsáveis por programar e planejar a parte lógica dos sistemas de automação.
Dependendo do nível de complexidade, o projeto de automação industrial pode englobar também engenheiros de controle e automação, técnicos em automação industrial, programadores de CLP, especialistas em robótica e visão computacional, engenheiros de software e analistas de processos industriais.
A OMS Engenharia atua com todos eles durante a realização do projeto de automação, sendo responsável por projetar os sistemas elétricos complexos, como painéis de controle, distribuição de energia e instalações elétricas associadas, atuando também na seleção e integração de sensores e outros dispositivos eletrônicos.
A colaboração eficaz entre todos esses profissionais é fundamental para o sucesso de um projeto de automação industrial.
Conte com a expertise multifocal da OMS para isso!
Por que fazer seu projeto de automação industrial com a OMS Engenharia?
Porque temos um histórico comprovado de projetos bem-sucedidos em automação e instrumentação industrial! E isso é um forte indicador da capacidade de uma empresa de engenharia em corresponder às expectativas da sua indústria, não?
Na OMS, atendemos grandes clientes industriais e empresas de saneamento. Exemplos?
GPC Química
Realizamos o projeto elétrico e de automação e instrumentação para a GPC Química em Araucária, no Paraná.
A indústria produz resinas utilizadas pela indústria madeireira na confecção de painéis, empregando um processo produtivo complexo semelhante ao da Petrobrás.
O projeto de automação contou com mais de 800 instrumentos e 1000 I/O (módulos input/output que organizam e controlam o fluxo de dados das máquinas na linha de produção).
Ele englobou ainda o acionamento de motores e cargas elétricas, além do dimensionamento de quadros de automação e controle e monitoramento do processo industrial.
Pepsico
A OMS foi contratada também para realizar o projeto elétrico e de automação na expansão das Estações de Tratamento de Efluentes da Pepsico em Curitiba e na planta de Sete Lagoas, em Minas Gerais.
Em parceria com a EP, o projeto na capital paranaense envolveu o dimensionamento de cargas motorizadas, como bombas, além do retrofit do Centro de Comando de Motores.
Englobou ainda toda a infraestrutura elétrica e os sistemas de automação e controle, envolvendo cerca de 450 instrumentos.
Sanepar
Realizamos projetos elétricos de automação e de instrumentação para obras de ampliação de estações de tratamento de água e esgoto da Companhia de Saneamento do Paraná, atuando em várias obras em Sengés, Ibaiti, Cianorte e Região de Curitiba.
O lema da OMS é ser flexível para se adaptar às especificidades e demandas das indústrias que necessitam automatizar e elevar a performance dos seus processos.
Somos uma empresa de engenharia multifocal que atua em sistema one-stop-shop. Ou seja, você contrata um único fornecedor, que entrega todas as soluções necessárias, seja na parte elétrica, civil ou de sistemas hidráulicos e mecânicos. Veja como isso funciona clicando no link abaixo!
Estamos prontos para auxiliar organizações privadas ou públicas, ajudando-as a superar desafios e a garantir o sucesso na digitalização de suas operações industriais ou de saneamento.
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E conte com a experiência da engenharia multifocal da OMS para realizar seu projeto com soluções confiáveis, eficientes e seguras!
Obrigado pela visita, nos vemos quando o seu projeto de automação industrial começar!