A primeira apresentação de um Demonstrador de Manufatura Avançada numa feira setorial no Brasil se deu na edição inaugural da FEIMEC – Feira Internacional de Máquinas e Equipamentos, em 2016. Desde então, o conceito de Indústria 4.0 continuou avançando em termos de novas tecnologias integradas e se tornou uma realidade no processo industrial de uma série de setores que buscam ganhos de competitividade.

Toda essa evolução se fará presente na FEIMEC 2018, de 24 a 28 de abril, no São Paulo Expo. Em sua terceira edição – a segunda foi na feira EXPOMAFE, no ano passado – o novo Demonstrador de Manufatura Avançada, liderado pela ABIMAQ (Associação Brasileira dos Fabricantes de Máquinas e Equipamentos), volta ainda mais moderno.

A principal novidade deste ano são os clusters de empresas, universidades e institutos de pesquisa, que permitirão ao público vivenciar de forma mais detalhada os conceitos e tecnologias envolvidos na Indústria 4.0. Entre outras experiências imersivas, os clusters oferecerão uma visão de Realidade Aumentada, Comunicação Máquina a Máquina, Internet das Coisas, Inteligência Artificial e Realidade Virtual que reproduz uma célula idêntica à física por meio de óculos HTC VIVE/WS.

Outra novidade desta edição é que a célula fabril instalada no pavilhão vai produzir um porta gadgets composto de três módulos. O principal (módulo fixo) é uma luminária de led acrílica, em que os convidados poderão incluir um texto personalizado – como o nome da sua empresa, por exemplo. A ele são agregados dois outros módulos, ligados por imãs, entre quatro opções disponíveis: porta-celular, relógio, porta-trecos (clipes, borracha) ou porta lápis e caneta, sendo estes módulos também passíveis de customização por meio da escolha da cor (azul ou vermelho).

O Demonstrador de Manufatura Avançada da FEIMEC 2018 é composto pela linha de produção propriamente dita, um cockpit com os sistemas de controle e gestão do processo produtivo, e os clusters para apresentação das tecnologias empregadas.

MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS

A linha de produção é dividida nos seguintes módulos/etapas:

1. Cadastro e Identificação por Reconhecimento Facial: é nesta etapa que, por meio de identificação com biometria facial, o convidado faz o “pedido” para dar start ao processo produtivo, introduz o texto a ser impresso na luminária e seleciona os dois módulos opcionais do porta gadgets.
2. Usinagem: um centro de usinagem, um sistema inteligente de armazenamento de matérias-primas e um robô de alimentação e retirada customizam as peças de acordo com o pedido do convidado.
3. Controle de qualidade: Uma máquina de Medição Tridimensional CNC verifica com exatidão as dimensões críticas do produto, analisa estatisticamente os dados e gera informações para controle e melhoria de processo.
4. Manufatura Aditiva: A partir de uma Impressora 3D, os acessórios para compor o porta gadget são fabricados.
5. Gravação a laser: alimentada por robô, a máquina faz a gravação do texto personalizado na peça acrílica que compõe a luminária.
6. Montagem do produto: dois robôs e um sistema de armazenamento de acessórios montam o módulo de acordo com a configuração escolhida pelo convidado.
7. Embalagem: uma solução de automação com sistema de manipulação eletropneumático, sensores de presença e rastreabilidade por RFID (Identificação por Radiofrequência) embala o produto.
8. Entrega do produto por robótica colaborativa: Ao final da linha, é feita a identificação por meio da biometria facial e o convidado recebe seu produto diretamente de um robô colaborativo.

SISTEMAS INTEGRADOS

O cockpit mostra uma série de sistemas integrados à planta que visam ao controle do processo produtivo, compartilhamento das informações gerenciais, ganho de produtividade, economia de recursos, testes em ambiente virtual, entre muitos outros. São eles:

ERP (Enterprise Resource Planning): controla, integra e gerencia os dados, recursos e processos para melhorar a tomada de decisão;

MES (Manufacturing Execution Systems): gerencia as atividades de produção e estabelece a ligação entre planejamento e chão de fábrica;

PLM (Product Lifecycle Management): integra desde a concepção do produto, design, projeto detalhado, simulação, fabricação, uso, manutenção, descarte ou reciclagem dos produtos;

Comissionamento Virtual: permite testar uma linha de fabricação no ambiente virtual para validação;

Sistema de Medição e Gerenciamento de Energia: visa à otimização do consumo de energia;

Realidade Aumentada: tecnologia utilizada para inserir objetos virtuais no ambiente físico em tempo real;

Sistema de Manutenção Inteligente: plataforma de gestão de manutenção com Mobilidade, Histórico e Inteligência, que integra sinais analógicos e digitais em IoT (Internet das Coisas); e

Inteligência Artificial: Modelo com machine learning aplicado e também um sistema dirigido de inteligência artificial orientado para as principais respostas demandadas pelos diferentes segmentos de negócio.

COMUNICAÇÃO DE DADOS

Da mesma forma que em uma planta fabril real com conceitos da Indústria 4.0, no Demonstrador de Manufatura Avançada um dos pontos cruciais é a Comunicação de Dados.

O projeto instalado na FEIMEC 2018 vai evidenciar esse recurso pelo uso de redes seguras e flexíveis com cabeamento de fibra óptica, Wi-Fi e firewall para garantir a segurança (Cyber Security). O protocolo de comunicação para a integração de todos os equipamentos de diversos fabricantes parceiros do projeto é o OPC-UA. As mensagens trocadas entre as máquinas utilizam o conceito desenvolvido pela OMAC (Organization for Machine Automation e Control), que padroniza o chamado “Estado de Máquina”.

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