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Como a indústria 4.0 pode ser aliada na gestão sustentável?

Tempo de Leitura: 5 minutos

Pensar em indústria 4.0 e sustentabilidade é pensar não somente no presente, como também no futuro, principalmente diante de uma era voltada para automação industrial e integração de tecnologias como jamais visto. É impossível não falar sobre gestão de energia na indústria, uma vez que a automação pneumática é uma fonte tão presente em todas as funcionalidades do parque fabril e representa, em média, cerca de 20% do consumo elétrico na indústria de forma geral.

Apesar do fato dos sistemas pneumáticos serem responsáveis por uma grande fatia do consumo de energia elétrica das empresas, e que medidas de eficiência energética para sistemas de ar comprimido normalmente oferecerem grandes oportunidades para economia de energia e de seus custos, pouca atenção tem sido dada ao uso deste recurso. Há um grande potencial inexplorado para as indústrias.

A ABII – Associação Brasileira de Internet Industrial conversou com dois profissionais da empresa associada SMC: Marcos Silva, especialista de produto, e Waldemar Nicolau Junior, especialista do segmento de Energy Saving, para esclarecer algumas dúvidas sobre mensuração do consumo de ar comprimido e também sobre as soluções voltadas para o monitoramento e redução do consumo de energia propostas pela SMC.

Mas você sabe o que isso tem a ver com a digitalização e a sustentabilidade na indústria? Leia o artigo e descubra!

Surgimento da SMC e a relação do programa Energy Saving com a sustentabilidade

A SMC nasceu no Japão pós-guerra em 1959, com a intenção de trabalhar de acordo com a sustentabilidade, além de propor a redução de custos e quantidade de material utilizado para fabricação dos produtos.

Já na era da digitalização, o programa Energy Saving da SMC surgiu com a intenção de auxiliar os clientes a entender o seu consumo de energia na planta, tratar os dados coletados de forma adequada, e propor soluções para reduzir o consumo ineficiente.

Em síntese, isso acontece, por exemplo, ao mensurar o quanto o usuário gasta em quilowatts (kW) para gerar 1m³ de ar comprimido — unidades de medida referentes aos custos de geração e operações nas unidades de produção de qualquer segmento da indústria.

De que forma a SMC auxilia na redução do impacto ambiental?

De acordo com Waldemar Nicolau Junior, a SMC dispõe de sensores de vazão, pressão e temperatura, que possibilitam monitorar o consumo de ar comprimido e as variáveis de processos em qualquer etapa.

O objetivo é identificar aumentos na curva de consumo dos equipamentos, gerenciar seu número de ciclos, reduzir paradas de produção indesejadas e tomar rapidamente medidas para melhorar a eficiência e elevar os níveis dos processos, como por exemplo, nas manutenções preditivas, preventivas e corretivas.

Por meio de seu Programa de Gestão Sustentável das emissões de CO2, a SMC tem como compromisso utilizar como base a metodologia de “Processo de Projeto de Topologia Otimizada”, desenvolvendo assim produtos menores, mais compactos e com menor consumo de energia.

Independentemente da aplicação e do tempo de existência das fábricas, os resultados dos clientes acabam sendo as reduções de consumo de energia e de emissões de CO2.

Case de sucesso da SMC com o gerenciamento do consumo de ar comprimido

Para exemplificar de forma prática o que estamos falando ao longo do artigo, usaremos como exemplo um case de sucesso da SMC com um cliente da indústria automotiva no ano de 2021.

No processo de manufatura automotiva existem diversas etapas que utilizam a tecnologia de vácuo para realizar a manipulação e movimentação das peças conforme necessidades. Os geradores de vácuo utilizados nesta aplicação trabalham com o princípio de funcionamento do tipo Venturi Multiestágio, em que o ar comprimido é utilizado como fonte de energia para gerar vácuo.

O desgaste dos componentes internos ao longo do tempo tem como consequência o aumento do consumo de ar comprimido, resultando em custos maiores no processo de fabricação.

A SMC atuou em conjunto com o cliente na substituição dos geradores de vácuo ineficientes e na análise da redução de custos que este trabalho resultaria. O trabalho constituiu-se da mensuração do volume de ar comprimido necessário para realizar a operação antes e depois desta substituição e, para isto, foram utilizados os sensores de monitoramento de vazão e pressão de ar comprimido.

Como resultado, houve uma redução de consumo elétrico anual de 372.812 KW/h, equivalente à diminuição de cerca de 28 toneladas de CO2e, e o retorno do investimento (ROI) ao final do projeto foi atingido em apenas seis meses.

A lição desse exemplo é que quando existe o monitoramento dos equipamentos e dos pontos de uso nas fábricas, é possível observar desvios no padrão de funcionamento, o que facilita a tomada de decisão para solucionar um problema que não estava tão evidente, evitando assim o aumento dos custos dos processos.

Qual a relação entre a sustentabilidade e a indústria 4.0?

Embora os CLPs, que marcaram a Terceira Revolução Industrial, desempenhem uma função crucial no processo, existem funções que são complexas de serem realizadas com este tipo de componente, como por exemplo a análise de uma quantidade massiva de dados, a definição de padrões desses dados obtidos e até mesmo a visualização gráfica de informações que possuam uma grande quantidade de informações.

A indústria 4.0 vem para aprimorar conceitos que já existiam na sua versão anterior, mas que não resolviam muitos problemas. Dentre suas características podemos destacar a integração entre as tecnologias de automação (OT), provenientes do chão de fábrica, com as tecnologias de informação (IT), como banco de dados e computação em nuvem.

Esta integração entre os dois sistemas permite elevar o nível de automação das fábricas e desempenhar funções que até então eram complexas de serem realizadas utilizando os conceitos da então indústria 3.0.

Com todos esses recursos provenientes da indústria 4.0, existe um grande potencial no desenvolvimento de práticas que podem atuar diretamente nos problemas ambientais e de economia de energia.

Com a possibilidade de monitorar em tempo real as condições e variáveis dos processos, é possível proporcionar maior competitividade às indústrias e, ao mesmo tempo, auxilia-las no cumprimento de metas estratégicas relacionadas ao meio ambiente, de acordo com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU.

Como a indústria 4.0 ajuda no desenvolvimento de novos produtos para automação?

A indústria 4.0 influencia no desenvolvimento de produtos no sentido de que os fabricantes estão cada vez mais se preocupando em facilitar a disponibilização de dados desses produtos e a integração deles com os sistemas de TI. O que se vê é o surgimento e a adoção de inúmeras novas tecnologias de comunicação entre os dispositivos, como o IO-Link, OPC/UA e o MQTT, que por sua vez está cada vez mais sendo utilizado nas aplicações relacionadas à indústria 4.0.

Em relação aos sensores, vemos uma grande evolução com a tecnologia IO-Link, que é uma evolução natural da forma de conexão de sensores e atuadores com o sistema de controle, que até pouco tempo disponibilizava apenas sinais digitais ou analógicos.

Com esta nova tecnologia, temos como principal recurso um aumento significativo na quantidade de dados e informações disponibilizadas pelo sensor, que podem então ser usados para fins de manutenção preditiva, parametrização remota e diagnóstico em tempo real, tudo isso mantendo suas características de dimensão e custos.

Gostou do conteúdo? Continue lendo o nosso blog e se inteire das novidades sobre a indústria 4.0 e gestão sustentável.

Sobre a ABII

ABII – Associação Brasileira de Internet Industrial, fundada em agosto de 2016, atua com o objetivo de promover o crescimento e o fortalecimento da internet industrial das coisas e da indústria 4.0 (IIoT & I4.0) no Brasil. Fomenta o debate entre setores privado, público e acadêmico, a colaboração, a geração de conhecimento e o intercâmbio tecnológico e de negócios com associações, empresas e instituições internacionais.

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