O que é a Indústria 4.0?

Enquadramento Histórico

Antes de começarmos a falar sobre Indústria 4.0 era interessante fazer um enquadramento sobre a história da evolução industrial a nível mundial.

Antes desta importante fase histórica, todo o processo produtivo era manual onde os artesões cuidavam de todo o processo produtivo.

Quando se dá a RI os trabalhadores perderam o controle da produção e todo o processo produtivo passou desde então a ser feito por máquinas. Como consequência disso começou-se a observar ao longo dos tempos os avanços tecnológicos e suas consequências em cada etapa do processo industrial.

Indústria 1.0

A primeira Revolução Industrial acontece no final do século XVIII com a Revolução Industrial Inglesa.

Com o surgimento da máquina à vapor e pela mecanização da produção, começaram a ser criadas as primeiras fábricas e como consequência a população rural começou a migrar para os grandes centros em busca de melhor qualidade de vida, simbolismo de grandes oportunidades de trabalho.

A revolução industrial desde então passou a ser vista não só como um grande desenvolvimento dinâmico e tecnológico, mas também trouxe maior rapidez na produtividade do trabalho, o que implicou uma mudança de comportamento social, consciência na consolidação e desenvolvimento na área de conhecimento científico

Com isso, a riqueza que antes era dominada pelos comerciantes, começou gradualmente a passar para as mãos das empresas fabris.

Indústria 2.0

A segunda Revolução Industrial acontece no final do século XIX nos Estados Unidos.

Com a chegada da eletricidade e a exploração do petróleo, principal matéria prima para motores a combustão, foi possível criar o conceito de produção em massa com a produção de linhas de montagem, inovação esta capaz de diminuir o tempo de fabricação dos produtos.

Um dos modelos mais conhecidos e seguidos por muitas empresas é o modelo criado por Henry Ford, o Fordismo.

Indústria 3.0

A terceira Revolução Industrial teve início após a segunda Guerra Mundial 1945,  instalando-se   próximo da década de 70. Esta fase ficou marcada pela automatização dos processos de produção. A produção desse período está vinculada à introdução de uma grande quantidade de tecnologia e de informação. Com o aprimoramento dos sistemas eletrónicos, as fábricas começaram a ter os primeiros PLC’s em suas máquinas.

A partir de então as máquinas assumem igualmente o papel de operários. A partir dessa altura assistimos a mais uma grande mudança, para além das máquinas serem responsáveis pelo transporte das peças, também passavam a ser parte ativa na fabricação do próprio produto.

Desde 1970 até hoje as fábricas sofreram inumaras mudanças nos processos de fabrico, da produção em escala até a era digital.

Como exemplo falamos na evolução que sofreu a pintura na indústria automóvel. No início os automóveis eram fabricados numa única cor, o preto, o avanço da tecnologia deu lugar a um portfolio repleto de diversas e atrativas cores.

Indústria 4.0

A quarta Revolução Industrial está a ser marcada pela comunicação entre máquinas através da web, da App. A rápida transformação nos vários processos produtivos leva ao aumento da eficiência das operações e tudo acontece na questão de um clique. Todos nós fazemos parte desta nova fase que tem por base a operação de dados em tempo real .

Antigamente tínhamos o sistema operacional da empresa (sistemas ERP) separado do sistema fabril o que significa que os dados de chão de fábrica ficavam no ambiente de chão de fábrica, os dados administrativos, comerciais, financeiros, ficavam em outro espaço.

Um dos conceitos da indústria 4.0 é tornar possível o controlo total das informações da empresa, numa ou mais plataformas, ou seja, dados como consumo de energia, que pode ser trabalhado em projetos de eficiência energética, quantidade de produtos fabricado por hora, quantidade de matéria-prima que foi comprada em correlação  com o que foi utilizado, todas as informações possíveis para que o responsável da empresa consiga tomar as decisões mais eficazes e  consequentemente produzir um produto melhor ao menor custo.

Antes da indústria 4.0 os PLCs trabalhavam apenas com protocolos horizontais, ou seja, máquina com máquina, hoje já é possível encontrar PLCs que tenham além dos protocolos horizontais (Modbus, Ethernet, Profibus, entre outros) os protocolos verticais como o OPC-UA e o MQTT.

Para que esse progresso fosse possível, as empresas de automação tiveram que criar um sistema de envio de dados de forma segura. As equipas responsáveis pela parte informática das empresas não podiam correr o risco de uma invasão no sistema financeiro, ou.  Estamos perante outro ponto importante dos conceitos da indústria 4.0, a segurança cibernética em PLCs, algo impensável há alguns anos atrás.

Hoje o mercado PLCs com contempla a possibilidade de criação de VPNs para envio de dados, ou seja, a transmissão de dados criptografados. Se algum hacker conseguir aceder à informação enquanto é transmitida esta é-lhe bloqueada graças a esta nova tecnologia.

A criação de firewalls num PLC possibilita a criação de barreiras para o envio ou recebimento de dado através da criação de passwords de acessos consegue controlar a ação, além da criação de filtros por MACadress, configuração de filtros por portas, ou seja, todo um sistema para tranquilizar os responsáveis pelo sistema informático da empresa quanto á receção de dados.

E quando uma empresa tem várias filiais e escritórios ao redor do mundo?

Neste momento entramos num outro conceito da indústria 4.0, os sistemas em nuvem. Neste cenário, os sistemas em nuvem são uma das exigências elementares para o desenvolvimento da indústria do futuro, uma vez que fornecem recursos, armazenamento e processamento de dados em escala para a Indústria 4.0.

Entre a diversas vantagens da cloud destaca-se a flexibilidade e a agilidade no fornecimento dos recursos necessários para a tomada de decisão das empresas. Hoje existem empresas que trabalham com servidores na cloud tais como a Microsoft e a SAP, entre outras.

Uma das funções destes servidores é justamente permitir a aquisição e troca de dados de forma rápida e segura. Podem ser trocas de dados entre a própria empresa, ou com empresas diferentes.

Hoje também há PLCs que conseguem enviar dados diretamente a um servidor na cloud, justamente pelo facto de terem os protocolos informáticos.

Resumindo um PLC hoje é capaz de recolher dados e enviá-los para os sistemas próprio, chão de fábrica, MES, ERPs e Nuvem.

A Morgado & Ca., S.A em representação da WAGO em Portugal tem ao dispor uma diversidade de soluções que se enquadram nos conceitos da indústria 4.0. Com uma equipa de profissionais altamente qualificados e com uma vasta gama de conhecimentos necessários para o ajudar a encontrar a melhor solução mais apropriada ao seu projeto

Fiquem bem e em Segurança!

Wagner Puerta