Sistema Supervisório

 Como apresentado pelo pesquisador alemão Malte Brettel em seu artigo “How virtualization, decentralization and network building change the manufacturing landscape: An industry 4.0 perspective”: os avanços na área de Tecnologia da Informação e Comunicação e o aumento exponencial da quantidade de dados gerados todos os dias, uma nova gama de possibilidades tem sido apresentada para otimizar a eficiência e as características do processo produtivo. Em adição à isso, temos a transformação de um mercado de vendas saturadas para um focado no cliente, que possui demanda crescente para produtos altamente customizados, diminuição do ciclo de vida do produto e tamanho de lotes reduzidos. Isso tem forçado empresas em direção à uma mudança de paradigma, em razão de alavancar seus dados para obter vantagem comercial em um mercado tão dinâmico e competitivo.

Atualmente, o contexto da indústria 4.0 enfrenta um grande desafio para a transformação digital: a falta de convergência digital entre a Tecnologia Operacional (TO) situada na planta industrial e a Tecnologia da Informação (TI) nos sistemas de gestão corporativa. A chamada pirâmide da automação, ANSI/ISA-95 é o padrão internacional de interface automatizada entre sistemas corporativos e de controle. A figura 1 apresenta as camadas que compõem o modelo ISA-95, onde cada camada é composta por plataformas e sistemas que centralizam as informações de cada disciplina, desde o nível de controle de máquinas e sensores, até o nível de gestão e cadeia de suprimentos.

Figura 1 — Pirâmide ISA-95

O Sistema Supervisório, também conhecido como SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), é um sistema de controle baseado em computadores, aplicado à coleta e análise de informações em tempo real de processos produtivos. As informações são coletadas através de equipamentos de aquisição de dados e, posteriormente, analisadas, manipuladas, armazenadas e apresentadas à usuários, por exemplo, gestores e operadores.

Para acompanhar as mudanças apresentadas pelo mercado, as abordagens relacionadas à automação também precisam ser atualizadas de acordo com as novas demandas e tecnologias disponíveis. Atualmente o ANSI/ISA-95 é o padrão internacional de interface automatizada entre sistemas corporativos e de controle. Dentro do ISA-95, o Sistema Supervisório se encontra na segunda camada de implementação, porém, é importante analisar onde esse sistema se encontra nos recentes conceitos de automação modular e flexível. Para compreender melhor esses conceitos, é preciso refletir sobre a importância da IoT na reestruturação e aperfeiçoamento do SCADA.

Neste contexto, a internet das coisas reduz custos da infraestrutura dos Sistemas Supervisórios e traz padronização, escalabilidade, interoperabilidade e segurança ao acessar em tempo real os dados dispostos na estrutura horizontal de computação em nuvem. Enquanto o SCADA, foca em monitoramento e controle, IoT se aprofunda em analisar os dados de fábrica para aperfeiçoar a produtividade do processo produtivo. Essencialmente, ambos são utilizados em conjunto para aumentar a produtividade geral ao permitir manutenção preditiva, reduzir desperdícios, aumentar a eficiência, diminuir o lucro cessante e estender a vida útil do equipamento.

Construir um sistema supervisório de qualidade e que apresente informações relevantes de maneira simples e intuitiva e, ao mesmo tempo, reduzir custos, horas estimadas de trabalho e prazo de execução é o objetivo final. Portanto deve-se levar em consideração características essenciais de um sistema SCADA de alta qualidade. Sendo essas características:

• Pontos de Comunicação / Equipamentos de Comunicação: indicar os pontos de comunicação (Maquinário), quantidade total de pontos de entrada, saída e setpoints, definições de alarmes e aquisição de dados para histórico. É de extrema importância, também, analisar os equipamentos de comunicação (CLPs e IEDs), garantir sua viabilidade para o projeto, modelo, quantidade e a arquitetura de rede para acessos a sua base de dados.
• Telas: as telas são a interface do operador com o processo, portanto, são elemento crucial para o sucesso do sistema. O objetivo é produzir telas de alta qualidade, com apresentação moderna e intuitiva, respeitando os novos padrões de design e alta performance. É crucial, também, especificar a quantidade de telas, indicar as telas cheias, pop-ups ou quadros (menus, barras laterais e rodapé) e localização das telas no ambiente fabril.
• Exemplo de tela de baixa qualidade:

• Exemplo de tela de alta qualidade:

• Relatórios: para que os relatórios sejam úteis é necessário acumular e apresentar informações relevantes com alta qualidade visual, através de gráficos, textos e alarmes.
• Histórico: as principais ferramentas de qualidade e mensuração de produtividade necessitam de informações do histórico de informação. Portanto, é de suma importância que o histórico seja bem elaborado, possua informações de alarmes, eventos e registro das variáveis analisadas. Para não prejudicar a performance do sistema deve-se levar em consideração por quanto tempo esses dados serão armazenados em nuvem e o que será feito com os dados antigos.

Lucas Terres Hoffmann Orona