Custo x Benefício da Automação Industrial

Vários conceitos ou interpretações podem ser levados em conta quando pensamos em automação industrial, mas de modo a definir um denominador comum, nesta reflexão, consideraremos o advento da concepção do Controlador Programável (também conhecido como PLC, CLP ou CP no mercado) como o marco inicial na cronologia da automação industrial.

Era o ano de 1968, e mediante uma necessidade apresentada pela General Motors nos EUA ocorreu o desenvolvimento do que viria a ser o primeiro controlador programável do mundo, conhecido por Modicon 084. O primeiro benefício inerente trazido por este desenvolvimento foi a flexibilidade. Pois substituindo lógicas a rele nos painéis de comando por lógica programável residente na memória de um equipamento, passou a ser possível alterar esta mesma coerência conforme as demandas do processo exigidos, sem as dificuldades vividas até então.

Uma consequência imediata desta flexibilidade foi a redução de custos, tanto na implantação de novos projetos (CAPEX) como na manutenção de sistemas existentes (OPEX). Mas estes ganhos estavam ainda restritos à questão pura da implantação e manutenção das instalações industriais, sem agregar novos ganhos ao processo em si.

Passada cerca de uma década, percebeu-se a necessidade de troca de informações entre diferentes células automatizadas em uma mesma indústria. Isto fez com que surgissem as redes de comunicação de campo, onde o primeiro exemplo foi a Modbus, em 1978. O primeiro benefício que as redes de comunicação proporcionaram, foi permitir o intertravamento de equipamentos de diferentes áreas de uma instalação, aumentando com isso a confiabilidade em geral dos sistemas e instalações. Portanto,já passávamos de um momento onde o principal ganho era redução de custos, para outra etapa onde a confiabilidade passava a ter maior destaque.

A constante evolução dos meios de comunicação cada vez mais rápidos e abrangentes (alcance da topologia aplicada à rede) até chegar à adoção da rede Ethernet iniciada na década de 1990 (exemplo claro de rede que nasceu no mundo de TI e com naturalidade foi adotado pelo universo de TA), ampliou de sobremaneira a capacidade de geração de dados associados aos processos automatizados, agregando assim, o benefício da informação em tempo real.

Tamanha quantidade de informação contribuiu diretamente a um outro benefício da automação até agora não abordado, que é a qualidade do produto final. Mediante diferentes ferramentas ao longo do tempo desenvolvidas para um usuário final, hoje tem condição de comparar diferentes lotes do mesmo produto, avaliar o desempenho de linhas de produção equivalentes, bem como também ter total rastreabilidade da sua produção ao longo do tempo. Função hoje de enorme importância, por exemplo, para Indústrias de Alimentos e Medicamentos, não restrito a.

Tais ferramentas respondem pelas funções de Operação (Interfaces Homem Máquina IHM ou Sistemas de Supervisão e Controle SCADA), Historiadores de dados (PIMS) e Sistemas de Execução de Manufatura (MES). O MES por sua vez, cumpre o papel de interligação do chão de fábrica aos sistemas ERP (Planejamento de Produção), completando o que costumamos chamar de Integração Vertical proporcionada pela automação, ao mesmo tempo em que entrega uma visão analítica de cada etapa do processo produtivo com seus correspondentes indicadores de desempenho normalmente reunidos sob a designação de OEE (Overall Equipment Effectiveness). Desta forma, as ferramentas desenvolvidas ao longo de 45 anos de história da automação industrial, hoje, dão completo subsídio para tomada de decisão ágil e precisa e a praticamente todas as áreas da indústria, em particular Produção e Planejamento / Logística.

De modo imediatamente complementar à pura análise de dados de processo, a tecnologia de sistemas existentes nos permitem já aliar as funções de automação de processos com automação de sistemas elétricos (medidores de energia, proteção, etc), correlacionando as variáveis de processo e de energia e agregando inteligência adicional, tal como:

• Consumo de kWh para cada m3 de água entregue à rede de distribuição (em estações de tratamentos de água)
• Consumo de kWh para cada tonelada de minério beneficiada em operações de mineração

Este tipo de visibilidade contribui diretamente em um fator de diferenciação cada vez mais valorizado pelo mercado, que é a Sustentabilidade. Se devemos fazer a seleção de fornecedores onde no processo de avaliação técnica todos estejam equiparados nos pré-requisitos, a Sustentabilidade já tem hoje grande peso em qualquer avaliação tornando-se um importante fator de diferenciação. Qualquer indústria que não conte em todos os seus processos com o estado da arte em automação industrial ao fim não será energeticamente eficiente em sua planta; lembrando que neste caso ‘energia’ implica em todo tipo de insumo relevante ao processo, seja ele energia elétrica, vapor ou qualquer outro tipo de matéria-prima.

Mais recentemente as tendências adotadas pelo mercado estão aplicando as tecnologias de automação para tratar com bastante cuidado as questões relativas à Segurança, quer seja de operadores bem como de ativos (equipamentos / máquinas). Independente da regulamentação existente hoje por força da NR12 (que visa a adoção dos conceitos voltados à proteção do operador e dos equipamentos tanto em novas máquinas como em máquinas existentes), toda indústria deve estar sempre em busca do objetivo acidente zero, que sempre será um importante componente na imagem que o mercado consumidor tem de si própria.

Levando em conta o papel cada vez mais relevante que a área de Suprimentos exerce em qualquer organização, é importante destacar o benefício que a automação trouxe para o conceito de Custo Total de Propriedade (também conhecido como TCO - Total Cost of Ownership) sobre ativos de qualquer indústria. Muitas vezes sistemas automatizados (e que por consequência agregam toda a série de benefícios descritos na exposição anterior), à primeira vista parecem implicar em maior custo inicial de investimento (CAPEX) sobre sistemas convencionais ou com menor grau de inteligência. Porém, quando somos realmente capazes de identificar todos os ganhos proporcionados pelas tecnologias de automação industrial, levando em conta a perspectiva de ciclo de vida completa do equipamento em questão (custos associados à Operação e Manutenção - OPEX), seguramente a conclusão é favorável ao sistema que conta com o maior grau de automação embarcada, que obterá assim o menor custo total de propriedade ao longo de todo o ciclo de vida da instalação. É claro que pode sempre existir o ponto ótimo ideal com base por exemplo em fatores externos ao equipamento automatizado, como por exemplo na atividade de extração mineral cujas reservas sempre são finitas no tempo. Pode não fazer sentido ao investidor que o grau de automação embarcado ao equipamento dê à ele uma perspectiva de ciclo de vida de operação maior do que o próprio tempo de exploração dos recursos presentes na mina. Ou não, pode ser um minério de valor agregado tão alto que o maior investimento que venha a trazer o melhor desempenho operacional e eficiência para a planta faça completo sentido.

Enfim, é inconcebível pensar hoje em qualquer novo investimento que não conte com as vantagens e benefícios proporcionados pela automação industrial. Mais do que uma questão de produtividade trata-se de uma questão de competitividade que aos olhos dos consumidores finais, engloba também a imagem da companhia sobre os aspectos de Sustentabilidade e atenção à sociedade que nos rodeia.

Em grande medida todos os benefícios históricos aqui descritos decorrentes da aplicação de tecnologias de automação industrial se aplicam a qualquer tipo de processo industrial automatizado, seja ele manufatura discreta ou processos contínuos; quer seja contando com tecnologia CLP, SDCD ou Sistemas Híbridos.

*Fernando Gomes Capelari, Gerente de Marketing Estratégico da Schneider Electric