O nível de automação industrial vem crescendo nos últimos anos e permite significativos ganhos de produtividade, auxiliando também na coleta de dados e solução de problemas, eliminando os pontos fracos do processo.
Matthias R. Reinold
As empresas necessitam cada vez mais que seus processos possam ser rastreados e que os principais parâmetros dos processos possam ser repetidos. Sem uma padronização das ações e previsibilidade com relação aos resultados, não há como obter um produto uniforme, de alta qualidade.
A automação adequada exige hardware e softwares de integração entre o chão de fábrica e a gerência e muitas vezes se utiliza uma rede fieldbus com o software adequado para cada aplicação.
Funções da automação
A automação deve liberar a mão de obra de trabalhos mecânicos; supervisionar o processo de produção em suas várias fases e mantê-lo dentro dos limites pré-estabelecidos; informar sobre desvios e registrá-los; no caso de desvios não permitidos, deve parar o processo, sem que maiores prejuízos ocorram e reduzir as perdas. São perseguidos três objetivos principais:
- Melhoria da qualidade;
- Evitar a sobrecarga do pessoal;
- Redução de perdas.
Devemos determinar também o grau de automação necessário. Muitas vezes é suficiente apenas a mecanização de determinado processo, que serve para eliminar a sobrecarga humana, eventualmente com algum dispositivo de segurança adicional, para evitar possíveis danos mecânicos e humanos.
O reconhecimento dos possíveis danos e suas conseqüências para o produto e instalações é o que determina o grau de automação e com isto os seus custos.
A integração entre hardware e software permite obter uma série de vantagens como segue:
- A) Elevada rentabilidade
- Aproveitamento ótimo das plantas de produção;
- Emprego econômico de energia elétrica e matérias-primas;
- Otimização do uso de recursos humanos por meio de controle completamente automático.
- B) Produção eficaz
- Reação rápida aos avisos de falhas;
- Reconhecimento claro e rápido de pontos fracos no processo de produção;
- Otimização das capacidades de produção.
- C) Mais segurança
- Cumprimento exato das formulações;
- Qualidade contínua do produto;
- Informações contínuas de cada processo.
- D) Avaliação múltipla
- Curvas de tendência históricas e online;
- Protocolos de transtornos;
- Informações de processos.
- E) Registro automático de dados
- F) Conexão de rede nas instalações
- Permite acesso a todos os dados na rede inteira;
- Possibilidade de acesso ao controle e computador através de modem (Internet).
Automação no processo de produção
Dentro da fábrica podemos automatizar a área de utilidades (energia elétrica, geração de vapor, geração de frio e ar comprimido) e a área de produção, até o envasamento do produto.
Quanto ao fornecimento de energia térmica, na geração de vapor, utilizam-se normalmente instrumentos e controles que monitoram a pressão, nível de água, bombas de alimentação da caldeira e dispositivos de segurança, que devem ser monitorados constantemente.
Os equipamentos de geração de frio (compressores), dependendo da necessidade de frio, podem ser controlados, por exemplo, de 25% a 100%, de acordo com as temperaturas e pressões determinadas.
O consumo de energia elétrica pode ser monitorado e controlado, desligando-se equipamentos quando necessário, e registrando cada evento durante as 24 horas do dia.
Os processos de produção podem ser controlados e monitorados com relação à temperatura, vazão, pressão, densidade, condutividade, valor do pH etc., fazendo com que possamos seguir os parâmetros pré-determinados e também monitorar todo o processo, incluindo as falhas.
Para que a área de processo possa ser automatizada, necessitamos que:
- Todas as máquinas e equipamentos possam ser controladas e dirigíveis;
- As matérias-primas apresentem qualidade constante;
- Os instrumentos de medição e controle funcionem precisa e seguramente;
- O processo de produção seja o mais fechado possível;
- Existam prescrições de segurança para o pessoal de operação, as máquinas e o produto, caso haja problemas com a automação.
Automação no envasamento
No envasamento de bebidas, a automação ainda não avançou tanto como no processo. Necessita-se ainda, por exemplo, operar a enchedora, repor manualmente os rótulos e recolocar na esteira as garrafas em boas condições que foram eliminadas pela inspeção eletrônica.
Outros processos são automáticos:
- A despaletização é automática;
- A desencaixotadora funciona automaticamente;
- Caixas plásticas (garrafeiras) estranhas são reconhecidas;
- Garrafas estranhas são separadas;
- Garrafas tombadas são eliminadas automaticamente das esteiras;
- Garrafas muito sujas podem ser submetidas a um tratamento mais prolongado na lavadora de garrafas;
- Acúmulo de garrafas pode ser eliminado automaticamente;
- As esteiras transportadoras podem ter sua velocidade controlada automaticamente para se ajustarem às necessidades do processo;
- Garrafas mal cheias são separadas e enviadas automaticamente a um local de esvaziamento;
- Garrafas mal rotuladas podem ser reconhecidas e eliminadas;
- Garrafeiras de produto acabado, com garrafas faltando, são separadas e devem ser completadas à mão por uma pessoa;
- Encaixotamento e paletização.
Em algumas empresas de bebidas até mesmo o carregamento dos caminhões pode ser automático.
Também a limpeza da enchedora pode ser programada: bastam algumas manobras manuais para que se possa efetuar a limpeza e esterilização. A limpeza geral do envasamento ainda é feita manualmente e deverá permanecer assim por algum tempo.
A automação completa do envasamento apenas é possível quando houver padronização dos paletes, garrafeiras, garrafas e rolhas/tampas.
O objetivo da automação deve ser o de permitir que o operador não se prenda a um posto de trabalho apenas e seja submetido o dia inteiro a influências nocivas do ambiente como ruído, vapores de produtos químicos, estilhaços de vidro e umidade.
Quando executamos uma automação adequada, integrando todas as fases do processo, podemos seguir cada lote de produto até a matéria-prima. É possível então gerar um relatório englobando todas as fases do processo até o enchimento, o que inclui o tamanho da embalagem, tipo de produto etc. Além disso, podemos integrar os dados das análises de laboratório no contexto.
Referências
- Literatura da empresa Steinecker
- Automation in der Braurerei. Revista Brauwelt.
Matthias R. Reinold
Mestre cervejeiro diplomado (V.L.B – T.U. Berlin)
