A digitalização de processos vem facilitando a evolução tecnológica na fabricação de bens e serviços, como parte da transformação trazida pelo conceito de Indústria 4.0. Atualmente, diversos dispositivos elétricos têm a capacidade de mensurar, processar e comunicar dados de forma inteligente, a fim de melhorar os processos de fabricação em linhas de produção digital, impactando diretamente na avaliação dos mesmos.
Para se entender a relevância desses conceitos, o levantamento da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) aponta para uma estimativa anual de redução de custos industriais no Brasil de, no mínimo, R$ 73 bilhões por ano, com a migração para a Indústria 4.0.
Sistemas que dominam a indústria
Tradicionalmente, os sistemas de controle automatizados utilizam sistemas cabeados baseados em cobre e fibra óptica (FO), que têm sido dominantes na indústria devido ao seu baixo custo, facilidade de instalação, confiabilidade e proteção.
No entanto, esses sistemas têm limitações importantes a se levar em consideração. Entre os principais fatores encontram-se a distância de cobertura, a taxa de transmissão de dados permitida, além de serem suscetíveis à interferência eletromagnética (EMI) — no caso do cobre. Já os sistemas de fibra óptica geram custos adicionais por conta da instalação especializada, além de apresentarem limitações de mobilidade física.
Além disso, os sistemas cabeados possuem características limitadas em termos de mobilidade e escalabilidade, isto é, a adição de novos dispositivos está limitada pelos pontos de acesso físicos disponíveis na instalação. Esses desafios intrínsecos dos sistemas cabeados, geram custos adicionais por conta do tempo de instalação, da manutenção, assim como a instalação de novos pontos de conexão quando necessário.
A indústria exige mudanças
Há uma necessidade de revolucionar a comunicação em ambientes industriais e a transição para a Indústria 4.0 é uma solução promissora, embora o sucesso na sua implementação dependa da adaptação de novas tecnologias. Em particular, a comunicação wireless (sem fio) é um fator de grande relevância para a automação total da linha de produção.
Nesse contexto, há diferentes desafios em função dos cenários de utilização. A comunicação wireless possui limitações relacionadas ao uso de radiofrequências em um meio de comunicação compartilhado, além do aumento da demanda em termos de mobilidade, flexibilidade e escalabilidade.
Portanto, o objetivo é permitir a conexão dos mais diversos tipos de dispositivos à rede. Para isso, diferentes padrões de comunicação têm sido desenvolvidos para oferecer um conjunto de serviços e protocolos que ditam como a comunicação sem fio irá atuar. Entre as características mais relevantes, por exemplo, a frequência, a modulação, a taxa de transmissão e os métodos de autenticação na rede são definidas nestes protocolos.
A partir destes padrões, é possível então garantir a robustez da comunicação, assim como estabelecer diversas topologias que permitem que a comunicação seja escalável e, portanto, o planejamento da rede tenha uma hierarquia bem definida.
Sistemas Wireless: vantagens e desafios
A implementação da comunicação wireless e a geração de dados na Indústria 4.0 garantem uma série de vantagens para a empresa. A transmissão de dados em um sistema de comunicação sem fio permite o controle em tempo real, assim como atualizações em nuvem dos dispositivos inteligentes. Isto permite que a linha de produção seja mais eficiente.
Sob outra perspectiva, a transmissão de dados traz ainda outras oportunidades, como estender a vida útil das máquinas através da manutenção preditiva e preventiva, o monitoramento constante da linha de produção, entre outras informações que podem ser chave para o estabelecimento de modelos de negócio.
Para cada benefício, existem algumas preocupações sobre a segurança e robustez dos sistemas de comunicação wireless. Nesse sentido, a SMC trabalha em estreita colaboração com empresas em uma ampla gama de setores para entender as suas preocupações e desafios. Por isso, a companhia vem evoluindo a sua linha de produtos de comunicação wireless descentralizados, que operam em frequências que evitam interferências e ruídos de caráter industrial.
Na próxima matéria desta série, saiba mais sobre a evolução dos sistemas wireless na indústria, e a proposta da SMC para que a sua empresa acompanhe este movimento. Fique atento!
