Resumo Revista Robótica 104 by Revista Robotica

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ISSN 0874-9019 9

770874

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número 104 | 3.º trimestre de 2016 | Portugal 9.50€ | Diretor: J. Norberto Pires

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ARTIGO CIENTÍFICO · Mãos Robóticas para Aplicações Industriais · PM Motors for High Eﬃciency Applications AUTOMAÇÃO E CONTROLO · Construção de automatismos, lógica básica (1.ª Parte) PORTUGAL 3D · Impressão 3D – processos, indústria e educação · Fabricação Aditiva de Metal: desafios e oportunidades para a indústria metalomecânica portuguesa ELETRÓNICA INDUSTRIAL · Transístor de Efeito de Campo (JFET) FICHA PRÁTICA DE ELETRÓNICA · Conversores CC-CC elementares (2.ª Parte) INSTRUMENTAÇÃO · Sensores de proximidade optoeletrónicos

ESPECIAL

4.0

indústria

artigo científico Mãos Robóticas para Aplicações Industriais PM Motors for High Eﬃciency Applications

Diretor J. Norberto Pires, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Coimbra · norberto@uc.pt

vozes de mercado Aproxima-se a nova vaga da IIoT

Diretor-Adjunto Adriano A. Santos, Departamento de Engenharia Mecânica, Instituto Politécnico do Porto · ads@isep.ipp.pt

automação e controlo Construção de automatismos, lógica básica (1.ª Parte)

Conselho Editorial A. Loureiro, DEM UC; A. Traça de Almeida, DEE ISR UC; C. Couto, DEI U. Minho; J. Dias, DEE ISR UC; J.M. Rosário, UNICAMP; J. Sá da Costa, DEM IST; J. Tenreiro Machado, DEE ISEP; L. Baptista, E. Naútica, Lisboa; L. Camarinha Matos, CRI UNINOVA; M. Crisóstomo, DEE ISR UC; P. Lima, DEE ISR IST; V. Santos, DEM U. Aveiro

eletrónica industrial Transístor de Efeito de Campo (JFET)

ficha prática de eletrónica Conversores CC-CC elementares (2.ª Parte)

instrumentação Sensores de proximidade optoeletrónicos

Corpo Editorial Coordenador Editorial: Ricardo Sá e Silva Tel.: +351 225 899 628 · r.silva@robotica.pt Diretor Comercial: Júlio Almeida Tel.: +351 225 899 626 · j.almeida@robotica.pt Chefe de Redação: Helena Paulino Tel.: +351 220 933 964 · h.paulino@robotica.pt

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Portugal 3D Impressão 3D – processos, indústria e educação Fabricação Aditiva de Metal: desaﬁos e oportunidades para a indústria metalomecânica portuguesa

notícias da indústria

Design Luciano Carvalho · l.carvalho@publindustria.pt

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dossier sobre indústria 4.0 Indústria 4.0

Webdesign Ana Pereira · a.pereira@cie-comunicacao.pt

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informação técnico-comercial Zeben: Medição e registo de dados através de mini-sensores wireless e monitorização global de dados Ferramentas para cravar PZ 10 HEX e PZ 10 SQR da Weidmüller WEGeuro: Brado Logística implanta soluções de eficiência energética no seu parque fabril Siemens: Rumo à empresa digital SEW-EURODRIVE Portugal: “Lean Sm@rt Factory” de acordo com as abordagens da Indústria 4.0 SCHUNK: Preparando-se para a Indústria 4.0 Schaeffler Iberia: Manutenção Preditiva 4.0: perspetivas de futuro RS Components: Facilitar a inovação na era da Internet das Coisas (IoT) A Pilz e a Indústria 4.0 Omron: Indústria 4.0 e as implicações para a tecnologia de sensores M&M Engenharia Industrial: Indústria 4.0 LusoMatrix – Novas Tecnologias de Electrónica Profissional: LTE: Advanced Carrier and Spectrum Aggregation igus: A Indústria 4.0 sem falhas com os smart plastics F.Fonseca: Conetividade wireless para a Indústria 4.0 FANUC Ibérica: Automatização de fábricas para a Indústria 4.0 A Fagor Automation e a Indústria 4.0 DNC Técnica: Soluções inovadoras 4.0 da ZAYER ATEC: O papel das pessoas na 4.ª revolução industrial ABB: Internet Industrial

Assinaturas Tel.: +351 220 104 872 assinaturas@engebook.com · www.engebook.com Colaboração Redatorial J. Norberto Pires, Adriano A. Santos, Isabel Marganha, Carlos Eduardo G. Martins, Sebastião Lauro Nau, Rui Monteiro, Paula Domingues, Manuel Costa, Miguel Beco, Américo Costa, Jaime Bonnín Roca, Anabela Reis, Laura Cardoso Pinto, Francisco Neves, Filipe Carrondo, Mário Lindo, Teixeira Bicho, Susana Fraga, Carlos Coutinho, Nuno Guedes, Fernando Lemos, Víctor Alcoceba, Miguel Àngel Jiménez, Nuno Cruz, Rui Monteiro, Nuno Saraiva, António Mira, José Alberto Catarino, Fred Knowles, Nuno Soutinho, Jacob Pascual Pape, Anja Moldehn, Ricardo Sá e Silva e Helena Paulino Redação, Edição e Administração CIE - Comunicação e Imprensa Especializada, Lda.® Grupo Publindústria Tel.: +351 225 899 626/8 · Fax: +351 225 899 629 geral@cie-comunicacao.pt · www.cie-comunicacao.pt Propriedade Publindústria - Produção de Comunicação Lda.® Empresa Jornalística Reg. n.º 213 163 NIPC: 501777288 Praça da Corujeira, 38 · Apartado 3825 4300-144 Porto Tel.: +351 225 899 620 · Fax: +351 225 899 629 geral@publindustria.pt · www.publindustria.pt Publicação Periódica Registo n.º 113164 Depósito Legal n.o 372907/14 ISSN: 0874-9019 · ISSN: 1647-9831 Periodicidade: trimestral Tiragem: 5000 exemplares INPI: 365794

nota técnica 96 Equinotec: Redes e Investimento: avançando passo a passo em direção à Indústria 4.0 98 Infaimon: A visão artiﬁcial na Indústria 4.0 100 Universal Robots: Os robots colaborativos: exemplo prático da Indústria 4.0

case study 102 Indústria 4.0: a experiência da Phoenix Contact 104 EPL na apresentação do Programa do Governo “Indústria 4.0” 106 Endress+Hauser: Ligação ao Mundo Digital 108 bibliografia 110 produtos e tecnologias 132 calendário de eventos 134 eventos e formação www.robotica.pt

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FICHA TÉCNICA . SUMÁRIO

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robótica 104 3.o Trimestre de 2016

da mesa do diretor Programa de Conhecimento em Consórcio com a Economia

robótica

FICHA TÉCNICA

Programa de Conhecimento em Consórcio com a Economia

J. Norberto Pires

robótica

DA MESA DO DIRETOR

Prof. da Universidade de Coimbra

Defendo que o atual período de programação de fundos comunitários deve ter em mente opções claras para o futuro, mostrando aquilo que queremos e aquilo que recusamos. O país deve apostar em si próprio, nas capacidades que bem ou mal foi capaz de desenvolver e deve recusar convictamente, sem margem para dúvidas, uma política de baixos salários, desinvestimento na educação, ciência, investigação e desenvolvimento. É verdade que o país desperdiçou grande parte dos fundos comunitários que foi recebendo, e é verdade que temos de ser críticos e capazes de aprender com as experiências passadas, mas, apesar de tudo, construiu infraestruturas, melhorou aspetos da educação e ciência, criou algumas dinâmicas positivas nas empresas e na economia, etc., que podem ser agora colocadas ao serviço de uma nova estratégia para o país que tenha por base uma vontade reformadora do Estado e da sociedade. Uma vontade orientada para uma mudança radical na forma como elegemos, como decidimos, como avaliamos, como formamos e ensinamos, como apoiamos os nossos concidadãos, como julgamos e como trabalhamos. Uma mudança que coloque o foco nas mais-valias do país, na nossa capacidade de sacrifício, capacidade inovadora, qualidade de território e na diferenciação inteligente. Este caminho, que era e continua a ser urgente, exige um reforço muito significativo da ciência, do ensino superior e da nossa capacidade de fazer chegar à economia o conhecimento que somos capazes de desenvolver. Por isso, defendo um programa operacional transversal dedicado à ciência e tecnologia, que denominaria conhecimento em consórcio com a economia, que permita reforçar o financiamento destas áreas, medido através do sucesso na transferência de tecnologia, do sucesso no apoio às empresas, do sucesso na criação de emprego qualificado para licenciados e doutorados, do sucesso na dinamização de ideias de negócio, do sucesso na criação de novas empresas, baseadas em conhecimento, e do sucesso

da dinamização de uma sociedade que coloca o foco no conhecimento. O estado deve contratualizar uma componente do investimento nas universidade (adicional ao investimento atual que vem do OE) que constitua um incentivo, mais eficaz, para que estas instituições procurem contratos com empresas com base em conhecimento. Este dinheiro, destinado a reforçar a ligação das universidades e centros de I&D à realidade económica e empresarial do país, deve ser usado, numa parte, para permitir a redução de impostos nas empresas que apostem em contratos de I&D em consórcio, e noutra, para reforçar diretamente o orçamento das universidades e centros de I&D destinado a essas atividades. Estas componentes de financiamento deveriam ainda ser reforçadas, ao longo do tempo e na medida do sucesso obtido, pois constituem uma significativa força de dinamismo e mudança, para passar a constituir, com equilíbrio, uma parte significativa do financiamento destas instituições. Ou seja, globalmente as universidades teriam acesso a diversas fontes de financiamento, sendo uma parte dele mais competitivo e obtido com contratos em consórcio com empresas. Os programas comunitários servem para isso mesmo, isto é, para incentivar, financiar e promover mudanças, tendo por base objetivos de médio e longo prazo, criando uma cultura que permita tirar partido da nossa capacidade inovadora, colocando-a ao serviço do país. O financiamento universitário tem de mudar incorporando uma componente crescente que tenha a ver com o papel da universidade/politécnico no desenvolvimento económico e social do país. Uma parte desse financiamento deve estar diretamente ligado à capacidade de transferir conhecimento e tecnologia para as empresas, criando mais-valias económicas e emprego qualificado. O país precisa disso e não é possível que isso não seja exigido, de forma gradual, com o devido incentivo, respetivo envelope financeiro, e dentro de certos limites, às instituições de ensino superior.

Autor: Isabel Marganha Supervisão: J. Norberto Pires

Tendo em vista o ambiente globalizado e competitivo em que as indústrias estão inseridas atualmente, é cada vez mais evidente a necessidade de sistemas de produção flexíveis e facilmente reconfiguráveis, que permitam responder rapidamente às alterações de demanda e do contexto produtivo (mix de produtos, volume, layout, entre outros). As tecnologias existentes, tal como a robótica, são capazes de proporcionar a flexibilidade necessária aos sistemas de produção e, por isso, têm sido amplamente aplicadas na indústria. A utilização de mãos robóticas, por exemplo, permite a execução de tarefas com maior precisão, reduzindo consideravelmente a ocorrência de erros e, consequentemente, a quantidade de produtos defeituosos. Outro benefício que pode ser enfatizado é a realização de atividades em tempo reduzido, aumentando assim a produtividade do sistema. O objetivo desse trabalho é descrever e analisar as dificuldades existentes relacionadas com a utilização de mãos robóticas em aplicações industriais e sugerir possíveis melhorias.

robótica 104, 3.o Trimestre de 2016

robótica

artigo científico

Mãos Robóticas para Aplicações Industriais CIM - Produção Assistida por Computador

1. BACKGROUND Atualmente, as indústrias atravessam a 4.ª Revolução Industrial, também conhecida como “Indústria 4.0”. Esse novo ambiente industrial é caraterizado principalmente por sistemas cyber-físicos (fusão entre o mundo físico e digital), pela integração dos serviços através da Internet e pelo conceito de fábricas inteligentes, em cujo ambiente há interação Homem--Máquina. Os principais conceitos aplicáveis a esse ambiente de produção são a interoperabilidade (integração entre sistemas cyber-físicos, Homem e Internet), virtualização (monitorização online das atividades), descentralização das atividades produtivas, informação em tempo real, orientação para serviços e modularidade (Hermann et al., 2015). Para se manterem competitivas num ambiente globalizado, as indústrias necessitam constantemente de adaptar os

seus sistemas produtivos para acomodar variações de demanda. Além disso, a evolução dos sistemas de produção em massa para a customização em massa tem gerado a necessidade de sistemas produtivos flexíveis, capazes de lidar com variações no mix de produtos, produtos com ciclos de vida curtos e lotes pequenos. Por isso, a robótica tem sido cada vez mais utilizada em ambientes industriais, com o objetivo de proporcionar essa flexibilidade necessária para satisfazer as variações do mercado. O Japão e a Coréia do Sul lideram o ranking dos países na confeção de robots avançados para a indústria automobilística e de lazer (Shauri et al., 2014). Diversos modelos de mãos robóticas já foram desenvolvidos até ao momento e podem ser classificados como mãos robóticas humanóides ou convencionais. As mãos humanoides têm como objetivo imitar a mão humana na sua estética, quantidade de dedos e funções enquanto as convencionais estão focadas nas aplicações industriais e possuem uma maior flexibilidade de movimentos (Jeong & Cheong, 2011). Alguns projetos desenvolvidos, por exemplo, KU hybrid hand (Jeong & Cheong, 2011), LISA hand (Jin, Zhang, Sun, & Chen, 2012) e a mão robótica com 3 dedos e 7 graus de liberdade fabricada por Shauri et al. (2014) são funcionais e permitem a manipulação eficaz de objetos, sendo este último exemplo capaz de manipular objetos pequenos como porcas e parafusos. Entretanto ainda existem lacunas no que se refere à utilização de mãos robóticas para a manipulação de peças pequenas e em outras atividades industriais, por exemplo, em atividades de inspeção que requerem sensibilidade para a verificação de peças e produtos. As dificuldades mais relevantes estão descritas na próxima secção; a secção 3 apresenta algumas sugestões de melhorias e, finalmente, a secção 4 apresenta a conclusão deste trabalho.

2. PRINCIPAIS DESAFIOS Grande parte das pesquisas já realizadas sobre o desenvolvimento de mãos robóticas para aplicações industriais tentaram captar as soluções desenvolvidas até ao momento, com foco em sistemas de atuação e controle desses dispositivos. Recentemente, as pesquisas tem-se focado na utilização de sensores, principalmente sensores táteis. Esses estudos têm sido realizados desde 2000 e, nos últimos cinco anos, o número de pesquisas sobre esse assunto tem aumentado, conﬁrmando

robótica

artigo científico

É evidente que a robótica tem evoluído ao longo dos últimos anos e tem contribuído para proporcionar maior ﬂexibilidade às indústrias, através da automatização das linhas de produção. Nesse contexto, a utilização de mãos robóticas ainda enfrenta algumas diﬁculdades para a sua ampla e efetiva aplicação na indústria, entre elas, a utilização de sensores táteis e um custo elevado. Assim, os estudos nessa área têm-se focado principalmente nesses assuntos, sugerindo protótipos para esse tipo de sensor e alternativas para a redução de custos.

baseado no princío “twisted string”). Os autores também recomendam o estudo do modelo biológico (mão humana), a fim de simplificar a confecção do projeto, melhorar a confiabilidade e o desempenho da mão robótica. Além disso, destacam que a utilização de atuadores e sensores é fundamental para garantir a confiabilidade e funcionalidade do dispositivo além de permitir a redução da complexidade no processo de fabricação das mãos robóticas para aplicações industriais. Para reduzir os custos no processo de confeção das mãos robóticas sugere-se a utilização de mecanismos simples como ligações convencionais e engrenagens; utilização do menor número possível de motores e sensores; e um projeto dimensional baseado nas previsões de desempenho da manipulação de objetos, ou seja, se o dispositivo é capaz ou não de manipular objetos com precisão (Meijneke et al., 2011). Vale a pena destacar que, apesar da busca por simplicidade, é preciso garantir as funcionalidades e a confiabilidade do dispositivo para que os objetivos desejados sejam atingidos. De um lado, a ampla utilização de robots e mãos robóticas em sistemas de produção representa uma evolução; de outro, pode impactar na segurança do processo em que está aplicada. Conforme citado anteriormente, a utilização de dispositivos em aplicações industriais é restrita a ambientes controlados, pois a convivência entre homens e robots num ambiente produtivo ainda não é completamente segura. A interface Homem-Robot, portanto, tem sido objeto de estudo, com foco na sugestão de melhorias nessa área. Em resumo, é possível dizer que as abordagens tradicionais, ou seja, projetos mecânicos convencionais, assim como sensores e atuadores disponíveis no mercado, já não são suficientes para o desenvolvimentos de mão robóticas para aplicações industriais, diante da necessidade de integração entre os componentes, simplificação da estrutura em geral e da redução de custos (Palli et al., 2012). Por isso, os principais esforços para a implantação de melhorias relacionadas com a confeção de mãos robóticas para aplicações industriais são direcionados para a redução de custos para viabilização comercial, para o aperfeiçoamento da interface Homem-Robot, com foco na segurança da atividade em que o dispositivo está inserido e na utilização de sensores.

Também é importante ressaltar que há uma contradição entre a redução de custos e a utilização de motores, sensores e atuadores. Para que os custos de fabricação da mão robótica sejam reduzidos é necessário também reduzir ao mínimo o número de motores, sensores e atuadores; por outro lado, é preciso utilizar a quantidade suﬁciente de motores, sensores e atuadores para assegurar as funcionalidades e a conﬁabilidade do dispositivo. Assim, é preciso encontrar o ponto de equilíbrio entre esses fatores para que a mão robótica seja capaz de manipular objetos com precisão, com o menor custo possível.

4. CONCLUSÃO É evidente que a robótica tem evoluído ao longo dos últimos anos e tem contribuído para proporcionar maior ﬂexibilidade às indústrias, através da automatização das linhas de produção. Nesse contexto, a utilização de mãos robóticas ainda enfrenta algumas diﬁculdades para a sua ampla e efetiva aplicação na indústria, entre elas a utilização de sensores táteis e um custo elevado. Assim, os estudos nessa área têm-se focado principalmente nesses assuntos, sugerindo protótipos para esse tipo de sensor e alternativas para a redução de custos.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS t Allen, P., & Raleigh, B. (2009). Design Of A Low Cost Anthropomorphic Robot Hand For Industrial Applications. Third Manufacturing Engineering Society International Conference: Mesic-09, 1181(2009), 693–703. http://doi.org/ Doi 10.1063/1.3273690;

Hermann, M., Pentek, T., & Otto, B. (2015). Design Principles for Industry 4.0 Scenarios: A Literature Review.;

Jeong, H., & Cheong, J. (2011). Design of hybrid type robotic hand: The KU hybrid HAND. Control, Automation and Systems (ICCAS), 1113–1116. Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=6106304;

Jin, J., Zhang, W., Sun, Z., & Chen, Q. (2012). LISA Hand: Indirect self-adaptive robotic hand for robust grasping and simplicity. 2012 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, ROBIO 2012 – Conference Digest, 2393–2398. http://doi.org/10.1109/ROBIO.2012.6491328;

Mattar, E. (2013). A survey of bio-inspired robotics hands implementation: New directions in dexterous manipulation. Robotics and Autonomous Systems, 61(5), 517–544. http://doi.org/10.1016/j.robot.2012.12.005;

Meijneke, C., Kragten, G. a., & Wisse, M. (2011). Design and performance assessment of an underactuated hand for industrial applications. Mechanical Sciences, 2(1), 9–15. http://doi.org/10.5194/ms-2-9-2011;

Palli, G., Melchiorri, C., Vassura, G., Berselli, G., Pirozzi, S., Natale, C., … May, C. (2012). Innovative technologies for the next generation of robotic hands. Springer Tracts in Advanced Robotics, 80(STAR), 173–218. http://doi. org/10.1007/978-3-642-29041-1_4;

Saudabayev, A., & Varol, H. A. (2015). Sensors for robotic hands: A survey of state of the art. IEEE Access, 3, 1765–1782. http://doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2482543;

Shauri, R. L. A., Remeli, N. H., Jani, S. A. M., & Jaafar, J. (2014). Development of 7-DOF three-ﬁngered robotic hand for industrial work. Proceedings – 4th IEEE International Conference on Control System, Computing and Engineering, ICCSCE 2014, (November), 75–79. http://doi.org/10.1109/ICCSCE.2014.7072692;

Yousef, H., Boukallel, M., & Althoefer, K. (2011). Tactile sensing for dexterous in-hand manipulation in robotics – A review. Sensors and Actuators, A: Physical, 167(2), 171–187. http://doi.org/10.1016/j.sna.2011.02.038.

PM Motors for High Eﬃciency Applications

Carlos Eduardo G. Martins, Sebastião Lauro Nau WEG Equipamentos Elétricos, S.A.

INTRODUCTION According to recent studies [1], electric motor-driven systems (EMDS) account for between 43% and 46% of all global electricity consumption. Induction motors have been the most used drives in industry, due to its robustness, reliability and simple operation (direct connection to the mains, without electronic control). However, in many applications variable-speed drives offer significant energy saving potential [2]. In this scenario, permanent magnet motors are competing technologies for the induction motors, because they present higher efficiency and do not need forced ventilation neither over sizing.

artigo científico

ABSTRACT PM motors are suitable for nearly all applications, like pumps, elevators, compressors, blowers, extruders, generators, electric vehicles, servodrives, cooling towers, household appliances, etc. This paper will present some applications where the use of PM motors allowed for enhancements in energy eﬃciency and process quality.

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robótica

PERMANENT MAGNET MOTORS PM motors offer the highest efficiency of all motors, due to the absence of joule losses in the rotor, and high power factor due to the excitation flux of the permanent magnets (resulting in smaller currents). Since PM motors have no Joule losses in the rotor, bearing temperature is lower, and lifetime is increased. They have a significant higher efficiency at low speeds than the induction motors and do not need forced ventilation, neither over sizing for constant torque operation (rated torque in all speeds). Figure 1 shows a comparison among an IPM motor (IE4 +) and two induction motors (IE2 and IE3), all rated 30 kW at 1800 rpm, operating over a 4:1 speed range with constant rated torque.

Figure 1. Eﬃciency over a 4:1 speed range with constant torque for three motors: a PM synchronous motor (Wmagnet), and two induction motors (W22 IE2 and W22 IE3), all rated 30 kW at 1800 rpm.

CONSTRUCTION CHARACTERISTICS PM motors can have different construction characteristics. The permanent magnets can be placed on the surface or inside the rotor (IPM – Interior Permanent Magnet), the rotor can be external or internal, the windings can be distributed (as for conventional induction motors) or tooth-wound (as in universal motors). They can use low-cost, low-energy ferrite magnets (usually for low-power, low-cost applications) or high-cost, high-energy rare-earth magnets (usually for high performance motors in industrial applications), resulting in more compact designs with high torque/volume ratios. Furthermore, they can be classified as BLAC (Brushless Alternating Current) or BLDC (Brushless Direct Current) motors. The first use a sine wave current drive (their back-EMF is sinusoidal) and the latter use a square wave current drive (their back-EMF is trapezoidal). Typically, BLDC motors have tooth-wound windings, and BLAC motors have distributed windings. But BLAC motor can have tooth-wound windings as well, mainly for low-power applications. There are several topologies, and the applicability of each one depends on the application requirements, as shown in the table below.

Characteristics of different topologies Topology

Characteristics

External rotor

high-torque, low-speed applications (i.e. washing machine, elevators), ventilation, wheel motors for traction applications.

Surface magnets

low-speed applications (i.e. ventilation, exhaustion, residential pumps, elevators).

Interior magnets

low and high-speed applications (i.e. blowers, compressors, pumps, elevators, electric vehicles).

Line-start

low-speed, low-inertia applications, direct-on-line connection (i.e. small fans, pumps)

Example

APPLICATION IN EXTRUSION MACHINE The volume of plastic material that is extruded depends on the rotational speed of the helical thread. Extrusion machines demand constant speed of the helical thread to assure the quality of the process. Also, different materials require different speeds. DC and induction motors with magnetic clutch are commonly used in these machines, but the maintenance of these motors is costly and frequent. Also induction motors with frequency inverters are used. A PM motor was applied in an extrusion machine (Figure 11), which used a DC motor. Annual energy savings of 21% were obtained. Besides the higher efficiency, the PM motor offers other advantages like low maintenance (less shutdown time machine), no necessity for forced ventilation and constant torque at low speeds.

CONCLUSIONS PM motors can have different construction characteristics, to meet different application requirements. Due to their higher efficiency compared to induction motors, PM motors present a significant reduction in energy consumption in all the applications shown in this paper. Moreover, in variable speed applications, PM motors are even more advantageous, because they do not need forced ventilation nor over sizing for constant torque operation, and as the speed decreases, the efficiency decreases less than it does for induction motors. It should also be emphasized that for industrial applications rareearth PM motors are usually one frame size smaller than the induction motor counterparts. This leads to a reduced volume and weight, and lower noise and vibration level. Since the motor operates cooler because there are no Joule losses in the rotor, bearing temperature is lower, and life time is increased.

REFERENCES [1]

P. Waide, C. U. Brunner, “Energy-Eﬃciency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven

[2]

A. T. de Almeida, F. J. T. E. Ferreira, D. Both, “Technical and Economical Considerations in

Systems”, International Energy Agency (IEA), 2011.

the Application of Variable-Speed Drives With Electric Motor Systems”, IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 41, No. 1, Jan/Feb 2005. [3]

Wmagnet Drive System Catalogue, http://ecatalog.weg.net/ﬁles/wegnet/WEG-wmagnet-drive-system-50020762-brochure-english.pdf

[4] Figure 11. Extrusion machine with PM motor.

WQuattro Catalogue, http://ecatalog.weg.net/ﬁles/wegnet/WEG-wquattro-europeanmarket-50025713-brochure-english.pdf

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Aproxima-se a nova vaga da IIoT 4.0

indústria

robótica

Rui Monteiro Diretor da Unidade de Negócio de Indústria da Schneider Electric Portugal

vozes de mercado

É ponto assente que a Industrial Internet of Things (IIoT) é o futuro da indústria. Este é um facto reforçado pela potenciação e transformação de negócio que está desde já a impulsionar – é esta a nova vaga da IIoT.

A IIoT já está a mudar, e vai mudar ainda mais, a forma como vivemos e trabalhamos. Irá criar e impulsionar novas oportunidades económicas, estimando-se que até 2020 o seu impacto no PIB global ascenda aos 14 triliões de dólares. Além dos novos serviços de IIoT eis outras 4 consequências previsíveis da IIoT:

1. A PROLIFERAÇÃO DE APLICAÇÕES IIOT ESTARÁ, LADO A LADO, COM A PROLIFERAÇÃO DAS HABITUAIS APPS PARA O CONSUMIDOR Sejam dedicadas à cadeia de abastecimento, linha de produção, rede de energia, gasodutos, sistemas de água ou cidades inteligentes, está a ser desenvolvida uma nova vaga de aplicações IIoT, em paralelo com a proliferação de apps para a Internet do consumidor. Para clientes finais e fabricantes de máquinas, a IIoT, cloud e Big Data estão a criar desde já oportunidades de negócio reais. A IIoT não só melhora a comunicação entre máquinas e pessoas, como está também a abrir caminho para a próxima vaga de serviços empresariais personalizados de valor agregado. Em 2013, a Gartner já previa que em 2020 mais de 80% do lucro dos fornecedores de IoT será gerado através de serviços. A IIoT representa uma oportunidade significativa para os fabricantes de máquinas ao melhorar a sua produtividade operacional e o desempenho das máquinas que desenvolvem aos seus clientes. A produtividade humana é também uma área com um enorme potencial de melhoria graças aos serviços relacionados com a IIoT. A IIoT e os serviços associados irão otimizar a eficiência dos operadores, qualquer que seja a sua idade e experiência. Num curto período de tempo, os nativos digitais constituirão a maior parte da força de trabalho, o que significa que passaremos de um cenário com recursos humanos com uma idade média de 50 anos para um novo cenário em que a idade média ronda os 20 anos, e con-

sequentemente com uma menor experiência e diferentes práticas de trabalho. Contudo existirão ferramentas digitais que poderão agregar o conhecimento de colaboradores mais experientes, que posteriormente será disponibilizado de forma a dar suporte à preferência dos novos colaboradores por práticas de trabalho digitais. Referimo-nos a ferramentas como aplicações de realidade aumentada, QR Codes dinâmicos e acesso a um suporte online.

Organizações como a IIC (Câmara Internacional de Comércio) estão na linha da frente na ajuda à indústria e aos governos para unir forças no desenvolvimento de métodos e normas comuns, para a simplificação do desenvolvimento de aplicações e plataformas IIoT que sejam interoperáveis e impactantes. A tecnologia existente já está a começar a tornar máquinas e sistemas mais acessíveis em termos de custo, mais rápidos, mais inteligentes e, finalmente, mais eficientes e produtivos.

2. O VOLUME DE “COISAS” NA IIOT IRÁ AUMENTAR DRASTICAMENTE Como serão as novas “coisas” da IIoT? A resposta a esta questão é, maioritariamente, ditada pela imaginação. Agora que dispositivos podem comunicar com controlos, software, operadores e aplicações de análise de dados, os dispositivos IIoT vão ser os blocos de construção de todos os sistemas e processos inteligentes. Deixo-vos alguns exemplos: t tubos com sensores para a deteção de vazamentos para uma gestão e distribuição inteligente da água; t as máquinas no processo de fabrico irão monitorizar o seu próprio desempenho e status, dando início à “planta inteligente”; t até a deslocação para o trabalho será mais eﬁciente e inteligente, recorrendo a veículos autónomos, alavancados pela IIoT.

3. A INOVAÇÃO SERÁ GERADA TANTO POR STARTUPS COMO POR GRANDES EMPRESAS Um dos desenvolvimentos mais emocionantes da IIoT é a onda de inovação que

Construção de automatismos, lógica básica

robótica

Adriano A. Santos Departamento de Engenharia Mecânica Instituto Politécnico do Porto

AUTOMAÇÃO E CONTROLO

1.a Parte

INTRODUÇÃO Atualmente a automação é considerada como uma das áreas tecnológicas mais relevantes para o desenvolvimento de processos industriais. Sendo assim há que definir o que se entende efetivamente por automação. Naturalmente que a definição aqui apresentada não será consensual, no entanto, pode-se dizer que automação ou automatização deve ser considerada como uma área do conhecimento onde os processos, industriais, comerciais, hospitalares, entre outros são controlados e executados, sem a intervenção humana direta, por meio de equipamentos mecânicos ou eletrónicos. A materialização deste conceito resulta na concretização, de uma forma automatizada, de um qualquer processo que funciona sem intervenção do ser humano. Para se desenhar automatismos poderemos utilizar circuitos lógicos capazes de interligar os elementos de entrada com os elementos de saída. O termo “lógica”, os seus derivados como “lógico”, “logicamente” e “ilógico" são termos que se encontram intimamente ligados ao nosso discurso quotidiano, normalmente utilizados para questionar determinada afirmação ou resultado. Na automação, a lógica começou por ser implementada com relés eletromagnéticos, designada de lógica cablada. Com o aparecimento das válvulas eletrónicas, e mais tarde com os semicondutores, os relés começaram a ser substituídos reduzindo-se substancialmente o tamanho dos circuitos. A integração destes componentes de lógica em chips levou à substituição dos enormes armários carregados de relés e de componentes eletrónicos por modernos e reduzidos controladores lógicos programáveis (PLCs), dando lugar à lógica programada. Sendo assim, o desenvolvimento de um qualquer automatismo quer seja de automatização de equipamentos mecânicos, de sistemas de bombagem ou

qualquer outro processo industrial, comercial, hospitalar, e outros assenta num conceito binário, dado que a maioria dos sinais só existem em dois estados (aberto ou fechado, ligado ou desligado), e como tal num fundamento binário normalmente associado à álgebra de Boole que fornece a metodologia mais adequada para o formalismo matemático, raciocínio lógico necessário ao desenvolvimento do automatismo, independentemente da tecnologia utilizada na sua implementação.

TIPO DE AUTOMATISMOS Os automatismos são dispositivos desenvolvidos com o intuito de substituir a ação humana na realização de tarefas num determinado processo. Dependendo da tecnologia utilizada nos processos, além de poderem ser contínuos ou discretos, os automatismos podem ser classiﬁcados como: t Mecânicos, compostos por mecanismos de transmissão e de transformação de movimento como as polias, as engrenagens, as bielas, entre outros; t Pneumáticos, compostos por elementos que utilizam o ar comprimido para executar as suas tarefas (motores pneumáticos, cilindros pneumáticos lineares e de rotação, entre outros); t Óleo-hidráulicos, compostos por elementos que utilizam o óleo submetido a pressões elevadas para executar as suas tarefas (motores hidráulicos, cilindros hidráulicos lineares ou de rotação, entre outros); t Elétricos, compostos por elementos elétricos (relés, contactos, pulsadores, entre outros); t Eletrónicos, compostos por elementos semicondutores (díodos, transístores, entre outros). Na prática, um qualquer automatismo é constituído por uma mescla das tecnologias enunciadas anteriormente. Estes combinam fontes de energia, elementos de comando e elementos de trabalho como representado na Figura 1.

Figura 1. Esquema de funcionamento de um automatismo.

Em termos construtivos os automatismos são, normalmente, constituídos por uma unidade de fornecimento de energia, fonte de alimentação, aos diversos elementos que constituem o automatismo. Por sensores, interruptores, botões de pressão,

Paula Domingues Formadora nas áreas de Eletrónica, Telecomunicações, Automação e Comando IEFP – Évora pauladomingues47@gmail.com

QUAL A DIFERENÇA ENTRE UM TRANSÍSTOR BIPOLAR E UM TRANSÍSTOR UNIPOLAR? Enquanto o transístor bipolar funciona com base em dois tipos de cargas elétricas – eletrões livres e lacunas – o transístor unipolar é um transístor que funciona com base num tipo de carga elétrica – eletrões livres ou lacunas. Assim, o transístor bipolar é um dispositivo controlado por corrente enquanto o JFET é um dispositivo controlado por tensão.

O transístor FET é especialmente indicado para aplicações de comutação. O facto de não existirem portadores minoritários neste tipo de transístor permite comutar o circuito mais rapidamente, uma vez que não existem cargas armazenadas para serem retiradas da zona de junção.

COMO É CONSTITUÍDO UM JFET? Consideremos um semicondutor do tipo N representado na Figura 3.

Transístor DRENO

BJT (Bipolar)

UJT (Unipolar)

DRENO N PORTA

PORTA Opera com basa em 2 tipos de cargas elétricas – eletrões livres e lacunas

Opera com basa num tipo de carga elétrica – eletrões livres ou lacunas

ELETRÓNICA INDUSTRIAL

Transístor de Efeito de Campo (JFET)

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Figura 1. Transístor.

FONTE

Da mesma forma que o transístor bipolar apresenta a sua corrente de saída (IC) controlada pela corrente da base (IB), também o transístor JFET apresenta a sua corrente de saída (ID) controlada pela tensão aplicada (VGS). O transístor bipolar é mais sensível relativamente às variações do sinal de entrada aplicado. Por esse motivo o transístor bipolar tem um ganho de tensão superior ao transístor JFET. No entanto, o transístor JFET é mais estável termicamente. Embora o transístor bipolar seja utilizado com maior frequência, o transístor JFET é utilizado em casos mais específicos, graças à sua elevada impedância de entrada. Podemos encontrá-lo em estágios amplificadores de RF, circuitos pré-amplificadores de vídeo, instrumentos de medida, entre outros. Existem dois tipos de transístores unipolares: o JFET (Junction Field Effect Transístor) e o MOSFET (Transístor de Efeito de Campo de Óxido metálico).

UJT

JFET

Figura 2. Transístor UJT.

MOSFET

FONTE Figura 3. Semicondutor do tipo N.

Uma das extremidades é denominada fonte (S – Source) e a outra extremidade é denominada dreno (D – Drain). São colocadas duas regiões do semicondutor do tipo P no semicondutor do tipo N e as regiões P são ligadas internamente para termos apenas um terminal correspondente à porta. Ao alimentar este semicondutor com uma tensão de alimentação, UDD, vamos forçar os eletrões livres a passar da fonte para o dreno, através do canal entre os elementos da porta (G – Gate).

POLARIZAÇÃO DE UM JFET A polarização de um JFET é realizada de acordo com o esquema da Figura 4, em que é aplicada uma tensão VDD, positiva, entre o dreno e a fonte, gerando um ﬂuxo de eletrões (corrente elétrica), através do canal. Esta corrente elétrica estará dependente da largura do canal. Por outro lado é aplicada uma tensão negativa, VGG, entre a porta e a fonte. Esta polarização inversa na porta faz com que exista apenas uma corrente de fuga, gerando assim uma alta impedância entre a porta e a fonte. A polarização inversa vai gerar camadas de depleção em volta das regiões P, tornando

Conversores CC-CC elementares 2.ª Parte

Manuel Costa ATEC – Academia de Formação

CONVERSOR ABAIXADORELEVADOR DE TENSÃO BUCKBOOST Neste conversor, a tensão de saída tem polaridade oposta à da tensão de entrada. A Figura 1 mostra o circuito. Quando T é ligado transfere-se energia da fonte para bobine. O díodo não conduz e o condensador alimenta a carga. Quando T desliga, a continuidade da corrente do indutor faz-se pela condução do díodo. A energia armazenada em L é entregue ao condensador e à carga. Tanto a corrente de entrada quanto a de saída são descontínuas. A tensão a ser suportada pelo díodo e pelo transístor é a soma das tensões de entrada e de saída, Vo + E.

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10 7,5 5

Vo / Vi

2,5 0

0,25

Condução contínua

Condução descontínua

ΔI

t2 tx

Io iD

iT E+Vo

E+Vo vT τ

E 0

Figura 3. Formas de onda do conversor em modo contínuo e descontínuo.

0,75

A Figura 3 mostra as formas de onda nos modos de condução contínua e descontínua (no indutor).

0,5 D

Figura 2. Ganho estático em função de D.

FICHA PRÁTICA de ELETRÓNICA

Os conversores do tipo CC-CC são sistemas formados por semicondutores de potência que operam como interruptores e por elementos passivos, tais como condensadores e bobines, que tem por objetivo regular o ﬂuxo de potência da entrada para a saída. Neste artigo iremos abordar mais alguns conversores, como o Buck-Boost e Cuk.

Figura 1. Circuito conversor CC Buck-Boost.

As etapas de funcionamento do conversor Buck-Boost são descritas a seguir: t 1.ª Etapa (0, DTs): T está a conduzir. A fonte Vi fornece energia para a magnetização do indutor L; t 2.ª Etapa (DTs, (1-D)Ts): T não está em condução. A energia do indutor L é transferida através do díodo D para a saída. O indutor L é desmagnetizado. Como a tensão média sobre o indutor deve ser nula, então:

Vo D = 1–D Vi

Na Figura 2 mostra-se a variação da tensão de saída em função do duty cycle para o conversor Buck-Boost.

Note-se que a condução descontínua tende a ocorrer para pequenos valores de Io, levando à exigência da garantia de um consumo mínimo. Existe um limite para Io acima do qual a condução é sempre contínua e a tensão de saída não é alterada pela corrente. O conversor redutor-elevador possibilita uma elevada gama de variação da tensão de saída, com rendimentos elevados. A colocação da bobina em paralelo dá origem a correntes pulsadas na entrada e na saída e, como consequência, este conversor tem a desvantagem de provocar um elevado ruído eletromagnético.

CONVERSOR CÚK No conversor Cúk, cujo circuito é mostrado na Figura 4, a transferência de energia da fonte para a carga é feita por meio de um condensador, o que torna necessário o uso de um componente que suporte correntes relativamente elevadas. Como vantagem existe o facto de que tanto a corrente de entrada quanto a de saída podem ser contínuas, devido à presença dos indutores. Além disso, ambos os indutores estão sujeitos ao mesmo valor instantâneo de tensão, de modo que é possível construí-los num mesmo núcleo. Este eventual acoplamento magnético permite, com um projeto adequado, eliminar a ondulação de corrente num dos enrolamentos. Os interruptores devem suportar a soma das tensões de entrada e saída. A tensão de saída apresenta-se com uma polaridade invertida em relação à tensão de entrada.

Sensores de proximidade optoeletrónicos

Miguel Beco Sales Manager info@alphaengenharia.pt www.alphaengenharia.pt

1. CARATERÍSTICAS CONSTRUTIVAS DAS FOTOCÉLULAS As células fotoelétricas são constituídas por um elemento emissor de luz e por um recetor de luz, que podem estar montados na mesma carcaça ou em diferentes carcaças. Além de equipamentos e circuitos eletrónicos, as fotocélulas têm geralmente lentes, ﬁltros luz, etc. A Figura 1 mostra, usando como exemplo uma fotocélula de barreira, os elementos que compõem uma fotocélula.

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instrumentação

Os sensores de proximidade são utilizados em circuitos elétricos em que o contacto com os orgãos em movimento não se pretende que seja direto. São constituídos por uma parte sensora e por uma unidade de processamento de sinais binários. Atuando por aproximação, comutam silenciosamente sem desgaste dos contactos e sem força de acionamento. Sendo, hoje em dia, cada vez mais utilizados na técnica de controlo e acionamento.

Fonte de luz

Lente do emissor

Emissor Circuito do emissor

Eixo ótico

Diafragma Lente do recetor

maior alcance. Assim como, o recetor pode ser mais sensível, porque os sinais alternados são mais fáceis amplificar que os contínuos. Além disso, o uso de luz modulada facilita a colocação de fotocélulas muito próximas sem que interfiram umas com as outras. Fonte de Luz As fotocélulas podem trabalhar com luz visível ou luz infravermelha. Muitas trabalham com luz infravermelha porque o intervalo do comprimento de onda correspondente é o que obtêm maior potencia e rendimento. No entanto, a utilização da luz visível favorece o alinhamento da fotocélula. As fotocélulas já não utilizam as lâmpadas incandescentes como fonte de luz por causa da sua curta vida, o seu baixo rendimento e a dificuldade que o recetor tem em distinguir a sua luz da do meio ambiente. Lente do emissor Uma vez que a fonte de luz emite uma radiação que se propaga em todas as direções, coloca-se uma lente e uma fonte de luminosa que está localizada no foco da mesma. É assim que os raios de luminosos do dispositivo emissor saem paralelos ao eixo ótico da lente que constitui o eixo ótico do emissor. Diafragma do emissor A fim de aumentar a característica pontual da fonte de luz e, assim, conseguir uma maior focagem do feixe, muitas vezes é colocado um diafragma entre a fonte de luz e a lente do emissor.

Elementos do recetor

Elemento fotosensível Recetor Circuito do recetor

Eixo ótico

Filtro

Diafragma

Lente do recetor Para aumentar a sensibilidade do recetor utiliza-se uma lente que concentra o feixe de luz, com origem no emissor, no elemento fotossensível (Figura 1). O eixo ótico da lente é o eixo ótico do recetor que, nas fotocélulas de barreira, deve coincidir com o emissor para que os raios de luz provenientes deste incidam corretamente sobre o elemento fotossensível do recetor (Figura 2).

Figura 1. Estrutura de uma fotocélula de barreira de luz.

Este raio de luz incide corretamente sobre o recetor

Elementos do emissor Circuito do emissor Muitas fotocélulas existentes no mercado não funcionam com luz contínua, mas com luz modulada. Em sistemas de luz modulada o circuito emissor envia impulsos de corrente à fonte de luz para obter impulsos de luz. Pode-se, deste modo, aplicar maior potência instantânea à fonte de luz e, desta forma, conseguir

É provável que este raio de luz não seja detetado por estar muito desviado ao eixo ótico

Recetor

Eixo ótico do recetor

Figura 2. Efeito do desvio do ângulo de incidência da luz em relação ao eixo ótico do recetor.

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Américo Costa Departamento de Formação do CENFIM Francisco Mendes BEEVERYCREATIVE

portugal 3d

Impressão 3D – processos, indústria e educação

INTRODUÇÃO A impressão 3D (ou Manufatura Aditiva) é um conjunto de tecnologias de fabricação aditiva, em vez de subtrativa, em que o modelo é obtido, quase sempre, por deposição de camadas sucessivas de material a partir de um modelo digital 3D criado num software CAD. A forma como essa deposição é feita deﬁne o tipo de tecnologia de impressão 3D. Existem 7 tecnologias principais das quais derivam outras. Algumas impressoras depositam o material depois de aquecido como no caso do FDM (Fused Deposition Modeling), outras fundem graus ﬁnos usando um laser. Existem vários tipos de processos aditivos de metais, como Sinterização Seletiva a Laser (SLS), Sinterização de Metal Direta por Laser (DMLS), Sinterização Seletiva de Metais (SLM). No caso mais comum, o processo SLS, a impressão 3D é feita seletivamente por sinterização, formando uma massa sólida de material pelo calor, mas sem chegar à

liquefação. A estes processos anteriores podemos ainda acrescentar o processo LOM (Laminated Object Manufacturing) que usa a tecnologia laser para cortar e depositar, de forma consecutiva, finas camadas de material (papel, plástico ou material metálico) e que estão ligadas entre si pelo calor. Outros dos processos comuns é o PolyJet. Neste processo de impressão 3D é possível usar uma ampla gama de materiais e obter peças com um bom acabamento superficial e uma grande precisão, e que podem ser usadas em protótipos ou ferramentas. Cada camada no processo PolyJet pode ir até uma espessura de 0,1 mm e produzir paredes finas e geometrias complexas, utilizando a mais ampla gama de materiais disponíveis.

FDM VERSUS OUTROS PROCESSOS As vantagens do processo FDM são muitas comparativamente a todas as outras.

Permitem o uso de uma variedade enorme de materiais termoplásticos puros ou com cargas de outros materiais, inclusive metais e as impressoras podem ser de baixo custo e de reduzidas dimensões. O processo FDM não produz resíduos, somente nos casos em que a impressão da peça exige a criação de suportes. Como inconvenientes podemos apontar a necessidade de criação de suportes em modelos com superfícies inclinadas e uma baixa resistência das peças segundo o eixo Z (direção de impressão) e a sua lentidão. As principais vantagens do processo SLS passam pela precisão e elevada capacidade para reproduzir geometrias complexas. As peças obtidas por este processo possuem boas caraterísticas mecânicas. Este processo pode recorrer a uma grande variedade de materiais. Como inconvenientes, no processo SLS, destaca-se o preço elevado das impressoras. A estrutura porosa das peças pode, em alguns casos, ser uma desvantagem. A tecnologia PolyJet é um método exclusivo das impressoras Objet da Stratasys® que possibilitam a produção fácil e rápida de moldes de injeção nas suas próprias instalações. A impressão PolyJet cria objetos 3D através do posicionamento de sucessivas camadas de um fotopolímero líquido segundo as conﬁgurações desejadas. O plástico é curado (solidiﬁcado) através da utilização da luz UV (ultravioleta). Após este processo, os moldes podem ser colocados numa máquina de injeção e utilizados para a produção

A impressão 3D (ou Manufatura Aditiva) é um conjunto de tecnologias de fabricação aditiva, em vez de subtrativa, em que o modelo é obtido, quase sempre, por deposição de camadas sucessivas de material a partir de um modelo digital 3D criado num software CAD.

Jaime Bonnín Roca Anabela Reis Instituto Superior Técnico

INTRODUÇÃO Embora a Fabricação Aditiva de Metal (FAM), ou impressão 3D, tenha sido desenvolvida nos anos 80, nos últimos cinco anos assistiu-se a uma tendência crescente da sua utilização, como focado em várias notícias. Contudo, muitas notícias focam a aplicação em indústrias de alto nível como a aeroespacial e biomédica, onde os materiais usados são muito caros e com relativamente baixos volumes de produção. Estes setores são constituídos por grandes empresas que têm recursos para dedicar milhões de euros por ano a atividades de Investigação e Desenvolvimento. Portanto, a questão que se coloca é se existe um lugar para a FAM na indústria metalúrgica? Talvez seja surpreendente saber que a primeira máquina de prototipagem rápida em Portugal foi adquirida

em 1992 pelo ITEC. Atualmente existem meia dúzia de máquinas a trabalhar no país, especialmente na região centro do país onde houve um crescimento orgânico à volta da indústria de moldes. Escrever sobre FAM é um desafio dada a diversidade de sistemas encontrados no mercado. Existem, por exemplo, três tipos diferentes de fontes de calor com as quais se pode derreter o material: lasers, feixe de eletrões e arcos de plasma. O material pode ser adquirido em fio ou em pó. Os sistemas podem ser abertos ou fechados. Em termos absolutos não existe um sistema melhor do que o outro, a escolha ótima para uma empresa depende do material a ser usado, da aplicação, e do volume esperado de produção. Neste artigo pretende-se dar uma visão global das vantagens e desafios da FAM, e estimular o debate sobre como a

sua introdução pode afetar a competitividade global da indústria portuguesa a longo prazo.

Fabricação Aditiva de metal (FAM) permite

Estruturas complexas como esta malha de titânio

Componentes de FAM têm sido muito utilizados

a criação de estruturas internas como as escadas

podem ser impressas para reduzir peso, e para variar

em aplicações biomédicas para produzir

em espiral ao longo desta peça de xadrez.

as propriedades do material no volume da peça. Esta

implantes com formas complexas e não

Na aviação, isto pode permitir a construção

malha, impressa usando feixe de eletrões também

uniformizadas. Isto torna a FAM atrativa para

de pás de compressão com canais

ilustra alguns desaﬁos da FAM. Por exemplo,

a indústria de manutenção aeroespacial, onde

de arrefecimento interno, prevenindo o metal

a superfície áspera pode necessitar de tratamento

pode ser usada para reparar e remendar peças

de derreter ou deformar a altas temperaturas.

adicional para assegurar que a estrutura não falha

como superfícies aerodinâmicas.

VANTAGENS DA FAM A FAM oferece uma série de vantagens que a tornam atraente para determinados setores. A vantagem mais óbvia da sua utilização é a possibilidade de criar objetos com geometrias muito complexas, o que é muito difícil, se não mesmo impossível, de alcançar com outros métodos de fabrico. Isto faz com que esta tecnologia seja particularmente atraente para a indústria de moldes, onde canais de arrefecimento muito complexos podem ser criados com FAM, permitindo uma redução do tempo de ciclo de moldação por injeção. Além disso, a otimização de uma determinada geometria

As fotos são cortesia de Parth Vaishnav e do laboratório de FAM de Carnegie Mellon University.

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portugal 3d

Fabricação Aditiva de Metal: desaﬁos e oportunidades para a indústria metalomecânica portuguesa

quando submetida a cargas cíclicas.

4.0

DOSSIER

robótica

DOSSIER SOBRE TENDÊNCIAS DA AUTOMAÇÃO E ROBÓTICA NA INDÚSTRIA

indústria

A Indústria 4.0 mudará deﬁnitivamente a forma como lidamos atualmente com a produção de consumo, de materiais e todos os setores de mercado no espectro B2C até B2B. A Indústria 4.0 é a evolução dos sistemas produtivos industriais em que a tecnologia base responsável por este conceito é o IIoT (Industrial Internet of Things, Internet Industrial das Coisas) e o M2M (Machine to Machine, Máquina para Máquina). É com base nestes conceitos que serão desenvolvidas as fábricas do futuro onde as máquinas altamente dinâmicas comunicam, a partir de sistemas cyberfísicos que monitorizam os processos físicos, criam cópias virtuais do mundo físico e tomam decisões descentralizadas, permanentemente entre si e em tempo real, onde os processos produtivos tendem a se tornar cada vez mais eﬁcientes, autónomos e costumizáveis. Com a Internet das Coisas (IoT), os sistemas cyberfísicos comunicam e cooperam entre si e com os humanos em tempo real e, através da computação em nuvem, os serviços internos e organizacionais são ofereci-

dos aos participantes da cadeia de valor. Por outro lado, a utilização de softwares industriais inovadores, de sensores inteligentes, de tecnologia RFID, de módulos GPS, de sistemas embebidos inteligentes, a descentralização e a modularização dos sistemas terá um impacto fundamental nesta nova fase pois irá permitir a integração do planeamento, desenvolvimento e produção de produtos bem como a abertura de uma porta para a otimização, redução dos custos, economia de energia, aumento da segurança, conservação do ambiente, redução dos erros, eliminação do desperdício, transparência nos negócios e o aumento da qualidade de vida. É pois com base nos princípios anteriormente referidos, que a Indústria 4.0 se torna uma realidade não só devido aos avanços tecnológicos das últimas décadas mas também devido às tecnologias em desenvolvimento nos campos das tecnologias de informação (a Internet, nomeadamente) e da engenharia. Assim, e para que este conceito funcione e se possa obter os benefícios acima referidos, foi necessário o

desenvolvimento de novas tecnologias de automação industrial, muitas delas oriundas do mundo das tecnologias da informação, como o uso do protocolo de comunicação IPV6 (ampliação dos pontos de conexão IP de todos os Devices), do wireless, da cloud (as informações compartilhadas na nuvem), do RFID (todo o movimento de materiais é rastreado com todas as informações) e, por ﬁm, o uso do Big Data (todas as informações reunidas, de forma dinâmica, para a tomada de decisões). É pois com base nestes desenvolvimentos tecnológicos que as empresas poderão implementar o conceito Indústria 4.0 suportado por redes inteligentes, que interligarão as máquinas, sistemas e ativos, ao longo de toda a cadeia de valor e controlar os módulos produtivos de forma autónoma. Ou seja, as fábricas inteligentes terão a capacidade e autonomia para agendar manutenções, prever falhas nos processos e se adaptarem aos requisitos e mudanças não planeadas na produção. Adriano A. Santos

Medição e registo de dados através de mini-sensores wireless e monitorização global de dados

Zeben – Sistemas Electrónicos, Lda. Tel.: +351 253 818 850 · Fax: +351 253 818 851 info@zeben.pt · www.zeben.pt

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informação técnico-comercial

O novo MSR 385WD da MSR Electronics, equipado com sensores wireless e terminal GSM, permite o registo permanente de dados de temperatura, humidade e pressão em vários pontos de medição, em locais inacessíveis e temperaturas de operação de -20º C a +125º C – monitorização global através de serviço web (nuvem).

O constante aumento da procura de monitorização remota de dados medidos e registados através de comunicações móveis e web fornece inúmeros benefícios como uma poupança económica e de tempo, pois não há necessidade de veriﬁcações manuais nos locais. Na verdade, a transmissão de dados medidos através da rede móvel torna o controlo mais fácil para o utilizador, mesmo que os valores medidos sejam monitorizados em locais de difícil acesso, por exemplo, em máquinas de trabalho ou em armários de museus de exibição, entre outros. A MSR Electronics GmbH atendendo à procura global de monitorização remota dos dados medidos e registados expandiu

a sua gama de mini dataloggers, facilitando aplicações onde são necessários sensores wireless. Assim, a MSR Electronics desenvolveu o MSR 385WD, um mini datalogger wireless que opera na banda ISM de 868 MHz, com um terminal GSM.

MSR385WD: DATALOGGER COM MÓDULO RECETOR O módulo recetor do novo sistema wireless de medição oferece uma capacidade de memória de mais de um milhão de dados registados. Este datalogger multicanal tem um módulo recetor de banda ISM, onde recebe e armazena os dados até 10 módulos transmissores (MSR 385SM). O datalogger é alimentado através de uma conexão USB – bateria recarregável integrada de 2400 mAh lítio-polímero, que funciona de forma autónoma até 2 dias. A memória ﬂash salvaguarda a segurança dos dados em caso de falha de energia. O display a cores OLED do datalogger MSR 385WD facilita a utilização e operação do mesmo, facilitando a leitura local dos dados medidos pelos módulos transmissores.

OS DADOS MEDIDOS PODEM SER RECUPERADOS, A QUALQUER MOMENTO, A PARTIR DO SERVIÇO WEB MSR SMARTCLOUD ATRAVÉS DO TERMINAL GSM Os dados registados pelos mini-módulos trasmissores wireless podem, posteriormente, ser lidos através da interface USB e processados utilizando o software PC MSR para ﬁns de análise de dados. Em alternativa, o utilizador pode utilizar o novo terminal GSM para aceder à rede móvel e transmitir os dados para o MSR SmartCloud por uma monitorização remota em intervalos que podem ser ajustados individualmente. O módulo GSM funciona nas bandas de frequência a

Ferramentas para cravar PZ 10 HEX e PZ 10 SQR da Weidmüller

Weidmüller – Sistemas de Interface, S.A. Tel.: +351 214 459 191 · Fax: +351 214 455 871 weidmuller@weidmuller.pt · www.weidmuller.pt

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informação técnico-comercial

Novas ferramentas de cravação com matrizes hexagonais ou quadradas. Ferramentas de ajuste automático para terminais tubulares com secções de 0,14 mm² a 10 mm².

A PZ 10 HEX e a PZ 10 SQR são as novas ferramentas de alta qualidade da Weidmüller para uma cravação ﬂexível, segura e rápida. Ambas as ferramentas se ajustam-se automaticamente à secção do condutor. A PZ 10 HEX e a PZ 10 SQR são adequadas para terminais tubulares com ou sem isolamento e secções de 0,14 mm² a 10 mm² (AWG 26...8). Os utilizadores podem realizar todos os seus trabalhos de cravação com uma só ferramenta e consequentemente poupam tempo. A Weidmüller complementa o seu comprovado e extenso sistema de cravação hexagonal (PZ10 HEX) com o igualmente solicitado método de cravação quadrada (PZ 10 SQR) para aumentar as possibilidades de escolha e ﬂexibilidade. A PZ 10 HEX e a PZ 10 SQR, as ferramentas de cravação radial para terminais tubulares recentemente comercializadas pela Weidmüller, cumprem os requisitos em

vigor da norma DIN e UL (cravação sem soldadura em conformidade com a DIN 41641-1; força de extração segundo a DIN 46228 1-4 e UL 486 A+B). As matrizes de cravação de ambas as ferramentas radiais estão desenhadas para secções de 0,14 mm² a 10 mm². Um trinco automático impede que a ferramenta se abra acidentalmente durante a cravação. Esta caraterística permite um trabalho mais consistente e preciso e evita os erros de cravação que ocupam tanto tempo. O design ergonómico das pegas garante um manuseamento seguro e confortável. As ferramentas para cravar PZ 10 HEX e PZ 10 SQR foram concebidas para uma utilização proﬁssional e duradoura a nível industrial e comercial. As ferramentas para cravar e os terminais tubulares da Weidmüller adaptam-se perfeitamente à norma DIN EN 60352-2, garantindo em todos os momentos resultados de alta qualidade.

A Weidmüller desenvolve e fabrica há mais de 30 anos ferramentas destinadas a diversas aplicações. As ferramentas para cravar não são uma exceção: as novas ferramentas de cravação radial PZ 10 HEX e PZ 10 SQR completam a gama de produtos existente e estão focadas nas necessidades dos mercados mundiais. As ferramentas para cravar de alta qualidade PZ 10 HEX e PZ 10 SQR podem ser utilizadas em qualquer situação que requeira conexões seguras: ambas as ferramentas realizam conexões elétricas ﬁáveis e cumprem os requisitos da DIN 41641-1 para cravação sem soldadura. As ferramentas PZ 10 HEX e PZ 10 SQR superam os valores relativos a forças de extração compilados na DIN 46228 1-4 e UL 486 A+B. Embora as novas ferramentas atinjam uma maior densidade e força de cravação, a força manual ou de alavanca a aplicar pelo utilizador é menor. Um dispositivo automático de bloqueio evita a abertura acidental da ferramenta durante a cravação, garantindo uma qualidade constante. Isto contribui para a evitar erros de cravação, tão dispendiosos em termos de tempo e dinheiro. O trinco automático pode ser desbloqueado em qualquer momento em caso de erros de manuseamento. Ambas as ferramentas contam com pegas ergonómicas: a forma, o material, a aderência e a estrutura da superfície estão perfeitamente adaptadas às necessidades de utilização diária e permitem trabalhar com segurança e conforto. Os trabalhos de cravação requerem normalmente grande habilidade e paciência em espaços reduzidos ou armários de difícil acesso. Mas esse não é o caso com as novas ferramentas para cravar PZ 10 HEX e PZ 10 SQR: são adequadas para terminais tubulares com ou sem isolamento e secções de 0,14 mm² a 10 mm² (AWG 26 ... 8), o que torna desnecessária a utilização de qualquer outra ferramenta. Os terminais tubulares hexagonais ou

Brado Logística implanta soluções de eﬁciência energética no seu parque fabril

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WEGeuro – Indústria Eléctrica, S.A. Tel.: +351 229 477 700 · Fax: +351 299 477 792 info-pt@weg.net · www.weg.net/pt

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A troca de motores antigos por modelos de alta eﬁciência reduziu em 16% o consumo de energia no sistema de refrigeração da empresa.

A Brado Logística, empresa do grupo Cosan, atua no mercado brasileiro de transporte de contentores, com um modelo inovador e sustentável. Oferece soluções logísticas customizadas que integram armazenagem, distribuição, transporte ferroviário, rodoviário e marítimo. Com o objetivo de modernizar o seu parque fabril, reduzir o consumo de energia e aumentar a fiabilidade do processo, a empresa, em colaboração com a WEG e seu parceiro comercial SDS Automação, implementou um projeto de eficiência energética na sua unidade de Cambé/PR. O fornecimento foi feito no formato turnkey, com a substituição dos motores, alinhamento, fabrico e instalação dos painéis de acionamentos e criação do software que faz a variação de velocidade bem como o startup do projeto. O projeto consistiu na troca de motores antigos e de baixo rendimento do sistema de refrigeração, por motores de alta eficiência da gama W22 Magnet IR5 Ultra Premium e conversores de frequência da gama CFW11, além de quadros para acionamento dos mesmos, serviço de comissionamento e startup. O conjunto motor e conversor de frequência atua de forma a variar a velocidade dos motores conforme a necessidade de refrigeração das câmaras de

armazenagem, atingindo assim níveis expressivos em termos de economia de energia. “O novo sistema traz benefícios como a maior vida útil dos nossos motores, tecnologia que permite atingir um maior rendimento, possui menores ruídos trazendo mais conforto aos nossos colaboradores. E além desses benefícios operacionais já temos a redução do nosso consumo de energia elétrica percebido na fatura de energia elétrica”, explica Vanessa Calixto, analista da Brado. “Esperamos uma economia do projeto e na aplicação do mesmo pudemos ver que a economia foi maior que a esperada. Mas o ponto que mais se destaca é o cuidado com que a WEG/SDS desenvolveu o projeto, o que nos deixou seguros para a realização do mesmo”, aﬁrma Tiago Martini, Supervisor de Manutenção da Brado. O resultado ﬁnal foi uma economia anual de 16% ou 351,5 MWh nos compressores do sistema de refrigeração.

GAMA CFW11 A WEG disponibiliza a gama de Conversores de Frequência CFW11, com tecnologia de última geração, alta precisão e fiabilidade no controlo de velocidade. Graças à sua estrutura compacta é ideal para a instalação em espaços reduzidos. A linha de Conversores de Frequência, CFW11, apresenta uma excelente performance estática e dinâmica, um controlo preciso de binário, velocidade, posicionamento e alta capacidade de sobrecarga, permitindo uma redução na energia elétrica, aumento de produtividade e melhoria de qualidade nos processos onde é utilizada.

MOTORES ELÉTRICOS W22 MAGNET IR5 ULTRA PREMIUM Os motores elétricos de ímanes permanentes W22 Magnet são motores síncronos com ímanes de alta energia no interior do rotor, que lhe conferem caraterísticas diferenciadoras. Com uma redução de perdas de 20% em relação aos motores IR4 Super Premium, os motores IR5 Ultra Premium apresentam os mesmos tamanhos do que os motores de indução, possibilitando a intercambiabilidade de motores já instalados e uma operação com rendimentos superiores. São um claro exemplo da tecnologia WEG, proporcionando uma maior eﬁciência, qualidade e economia à indústria.

Rumo à empresa digital 4.0

indústria

robótica

Siemens, S.A. Tel.: +351 214 178 000 · Fax: +351 214 178 044 www.siemens.pt

António Mira Responsável pelas áreas da Indústria,

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O mundo tem assistido ao desenrolar de diferentes revoluções tecnológicas e industriais provocadas pelos adventos do vapor, dos comboios, da eletricidade, das turbinas a vapor, da energia eólica, dos computadores pessoais, das comunicações sem ﬁos, a Internet e agora o Big Data.

A 4.ª revolução industrial é a que estamos neste momento a experienciar, e é a que une o mundo real – das fábricas e dos produtos, e o mundo virtual – do software e dos dados. Atualmente, a produção industrial ocupa um lugar estratégico a nível mundial – gera mais de 17% do PIB global e cada emprego criado na área da indústria cria 2,2 empregos noutros setores, sendo uma forte impulsionadora de inovação, crescimento e estabilidade económico-social. A digitalização dos processos industriais é, por isso, um tema da maior importância, especialmente se tivermos em conta que os desafios, a que atualmente urge dar resposta, são globais e comuns a todos os países: os novos produtos são colocados no mercado de forma cada vez mais rápida; a indústria tem de ser cada vez mais flexível para responder à crescente personalização dos produtos e tem também de ser cada vez mais eficiente para ser capaz de competir a uma escala global. A resposta a todos estes desafios é clara: apostar em tecnologias

digitais. Neste momento já é possível produzir em menos tempo e com custos de desenvolvimento mais baixos graças à digitalização de todas as fases do processo produtivo. Foi com o objetivo de colocar também o tema na agenda dos empresários portugueses que a Siemens desenvolveu juntamente com a Deloitte um estudo para aferir a maturidade digital das empresas nacionais e perceber como Portugal se posiciona face a 29 economias europeias. Na 15.ª posição, o nosso País surge a meio da tabela e na chamada fase de transição. Existe, portanto, ainda um longo caminho para percorrer nesta área, que está repleto de oportunidades.

TRANSFORMAÇÃO DIGITAL NA INDÚSTRIA A transformação digital na Industria tem dois níveis: as empresas têm de adaptar os seus próprios processos; e os fornecedores de soluções, como a Siemens, têm de adaptar o seu portefólio às exigências da Indústria 4.0. Com a Digital Enterprise,

a Siemens fez isso mesmo, passando a disponibilizar um portefólio que apoia as empresas de todos os tamanhos e de diferentes indústrias a fazer a transição para esta nova Era industrial. Neste âmbito, a Digital Enterprise engloba quatro elementos: Um portefólio abrangente de Software e Automação Industrial, que inclui sistemas baseados em software para as indústrias discretas, e tem vindo a ser consolidado há já mais de 15 anos. No centro deste portefólio está a plataforma colaborativa Teamcenter, que inclui o software de gestão de ciclo de vida do produto, chamado PLM; os Sistemas de Execução da Produção e de Gestão de Operações da Produção, o Portal TIA – Totally Integrated Automation e a solução Lifecycle and Data Analytics. Este é um portefólio que a Siemens pretende aumentar e completar nos próximos anos. Na Indústria de Processo, a Siemens está a ajudar os seus clientes a dar o próximo passo evolutivo no seu caminho rumo à Indústria 4.0 através de Engenharia e Operações Integradas. A empresa é o primeiro parceiro tecnológico com a capacidade de desenvolver um modelo contínuo de dados ao longo de todo o ciclo de vida de uma fábrica, permitindo alcançar tempos mais curtos de disponibilização dos produtos no mercado, maior ﬂexibilidade e ganhos de eﬁciência.

Portugal foi selecionado como o destino para a instalação deste Centro por ter uma vasta oferta de especialistas com competências ímpares na área das Tecnologias de Informação; por disponibilizar uma pool de jovens talentos com uma educação e uma formação de elevada qualidade, o que abre boas perspetivas para o futuro, bem como pelo ambiente empreendedor e dinâmico que carateriza a Siemens em Portugal.

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indústria

“Lean Sm@rt Factory” de acordo com as abordagens da Indústria 4.0

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SEW-EURODRIVE Portugal Tel.: +351 231 209 670 · Fax: +351 231 203 685 infosew@sew-eurodrive.pt · www.sew-eurodrive.pt

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Um mundo de novas possibilidades, incluindo produtos e serviços personalizados.

As caraterísticas das revoluções sócio-industriais têm uma coisa em comum – o foco está sempre nas mudanças dos processos produtivos. Os objetivos destas revoluções são igualmente os mesmos: maior produtividade, aumento da ﬂexibilidade e otimização da criação de valor. A Indústria 1.0 representou a transição da força física para a geração de energia utilizando vapor e água. A Indústria 2.0 foi o início da produção em massa utilizando a energia elétrica. E a Indústria 3.0? Esta descreveu a fase da automação auxiliada por computador, que gerou um maior crescimento da produtividade e ﬂexibilidade a partir da década de 70. A Fábrica 4.0 abrange todas as novas oportunidades relacionadas com o processo produtivo em rede como montagem, manutenção, reparação, marketing e vendas. Este novo processo inclui máquinas e componentes que já não estão apenas ligados em rede e controlados centralmente – como na Indústria 3.0 – mas também têm a capacidade de tomar decisões independentes de forma descentralizada, com base em informação digital e, de seguida, incorporar informação válida no sistema de produção global. Ao longo dos próximos

tempos, irão surgir sistemas mais adaptativos e redeﬁnir muito do que nós consideramos como experimentado e testado. Paralelamente, enormes volumes de dados terão de ser armazenados e analisados em simultâneo, dando origem ao Big Data: tratamento de grande volume de dados, Internet móvel e informação em nuvem.

NOVAS SOLUÇÕES: MUITO MAIS DO QUE MUDANÇAS NO PROCESSO PRODUTIVO Em 2015 a SEW-EURODRIVE inaugurou uma nova fábrica em Brumath, perto de Estrasburgo, para a qual projetou e concebeu as soluções que correspondem à nossa visão atual dos princípios da Indústria 4.0. O processo produtivo, desde a encomenda até à entrega do equipamento, ultrapassa em muito os modelos convencionais – todos os elementos e partes do processo estão digitalmente ligados e conetados. Essencialmente procurámos estreitar a colaboração entre pessoas e máquinas, com os humanos a serem os responsáveis pela criação de valor. Também a nossa fábrica de motorredutores em Graben, na Alemanha,

utiliza já soluções de robótica adaptativa e colaborativa com as pessoas que ocupam as múltiplas ilhas de montagem e sem recurso a qualquer documento impresso de suporte. Na Feira de Hanôver deste ano apresentámos uma amostra desta instalação no nosso stand, onde simulávamos todo o processo de montagem de um motorredutor desde a receção da ordem de montagem até ao seu envio para o cliente. Paralelamente, a SEW-EURODRIVE, enquanto líder em inovação, está também a desenvolver uma série de soluções inéditas de software para os seus clientes, com base na análise de grandes volumes de dados. As ofertas em manutenção preditiva já são uma realidade, como é também o caso da conﬁguração personalizada dos componentes de automação.

O FUTURO A concorrência tornar-se-á cada vez mais forte e a tecnologia terá um progresso rápido e contínuo, com a Internet a dar um importante suporte em várias áreas. Não será um exagero dizer que a Indústria 4.0 é já uma realidade, pelo que será praticamente impossível o seu retrocesso. Adicionalmente, não se vislumbram outras tendências igualmente disruptivas do paradigma industrial. Assim, acreditamos que, num futuro próximo, as instalações e os equipamentos integrantes da Indústria 4.0 irão registar um forte crescimento e desenvolvimento tecnológico. A IoT – Internet of Things (Internet das Coisas) é uma visão técnica que pretende integrar objetos de qualquer natureza, componentes e humanos numa rede digital universal. Consequentemente, os objetos terão uma identidade especíﬁca num ambiente inteligente. O passo seguinte será o desenvolvimento de Sistemas Ciber-Físicos, que não são mais do que objetos, dispositivos, máquinas ou

Preparando-se para a Indústria 4.0 4.0

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SCHUNK Intec, S.L.U. Tel.: +34 937 556 020 · Fax: +34 937 908 692 info@es.schunk.com · www.es.schunk.com

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As garras inteligentes respondem de uma forma ﬂexível ao seu ambiente.

A comunicação integral de todos os componentes envolvidos, a elevada transparência ao nível do sistema, o controlo de processos empresarial, e uma resposta dinâmica aos eventos representam os fatores chave para a implementação da Indústria 4.0, segundo Markus Klaiber. Durante o 8.º Encontro sobre a Engenharia Mecânica Alemã, realizada em Berlim, o CTO da SCHUNK GmbH & Co. KG de Lauffen am Neckar explicou como a SCHUNK avaliou as possibilidades da Indústria 4.0 e alinha a gama de produtos e a produção própria para esse efeito. Mercados voláteis, curtos ciclos de vida dos produtos, uma crescente diversidade de variantes e a intensificação da pressão sobre os preços confirmam a produção na atualidade. “A tendência para a Indústria 4.0 deve ser entendida como uma resposta”, explicou Markus Klaiber, Diretor de Tecnologia da SCHUNK. “O objetivo de todas as medidas relacionadas com a Indústria 4.0 consiste em oferecer uma ótima flexibilidade nos processos de produção com a máxima transparência e rentabilidade.” Isto pode servir de base para responder aos requisitos mais específicos que surgem diariamente: “a Indústria 4.0 deve fornecer componentes e estruturas flexíveis e adaptáveis que também permitam a produção de pequenas quantidades de forma económica.” Por isso, no futuro, tanto os

sistemas como os componentes que os integrem devem oferecer a ﬂexibilidade para responder, com a máxima rapidez, em função dos dados adquiridos durante o processo para adaptar e otimizar o processo. Em relação à sua própria produção, Klaiber adianta: “o nosso objetivo consiste em responder com o maior dinamismo a eventos aleatórios, como a falha num componente ou o cancelamento de produção através de uma ordem de trabalho com mais prioridade, para que a produção possa continuar com o mínimo de atraso.” Isto implica que o sistema deve detetar e processar o evento e responder, de forma coordenada, com a tecnologia de controlo do processo, os sistemas MES ou ERP, por exemplo mudando uma linha ou dando prioridade a outro pedido. Ou seja, o foco principal, como é o caso de uma grande produção em série, baseiase na máxima utilização do sistema.

A COMUNICAÇÃO INTEGRAL COMO BASE Segundo Markus Klaiber, o fator fundamental para o sucesso da Indústria 4.0 é uma comunicação eﬁciente, que supera os limites das hierarquias de comunicação, como as estabelecidas nas instalações de produção automatizada desde

a década de 1980. “Na Indústria 4.0, tudo comunica com tudo”, destaca Klaiber. Os módulos de agarre e outros atuadores, como os sensores instalados, têm uma função fundamental nesta ligação porque são a interface direta com a peça, o componente ou o produto ﬁnal. “A pinça de agarre da SCHUNK é o primeiro módulo que entra em contacto com a peça depois de mecanizada. No futuro terá inteligência para detetar se são cumpridas algumas especiﬁcações como a tolerância, o peso ou as dimensões.” Com base nisto, o processo pode continuar como planeado, iniciando ciclos corretivos de controlo da qualidade ou eliminando peças defeituosas.

GUIA PARA A INDÚSTRIA 4.0 Para facilitar às empresas a introdução da Indústria 4.0, a VDMA juntamente com a Faculdade de TI no projeto (DiK) do TU Darmstadt, e o wbk do Instituto para a Tecnologia da Produção no Instituto de Tecnologia de Karlsruhle (KIT) elaboraram o “Guia para a Indústria 4.0”, que oferece às empresas médias de engenharia mecânica, como a SCHUNK, uma ferramenta para desenvolver as suas próprias implementações e modelos de negócio relacionados com a Indústria 4.0. O guia mostra processos concretos para que as empresas possam desenvolver os seus pontos fortes e competências individuais e também oferece um suporte, passoa-passo, para que possam criar os seus próprios conceitos e soluções. No desenvolvimento do guia, Reiner Anderl del DiK e Jürgen Fleischer da wbk deram importância à sua capacidade de aplicação prática. Quatro empresas-piloto, como a SCHUNK, provaram a sua capacidade de

A própria SCHUNK tem noção das suas vantagens no desenvolvimento de componentes para sistemas de agarre inteligentes, com uma ligação à rede e ﬂexibilidade. “Aplicaremos ativamente esta experiência nos projetos da Indústria 4.0, atuais e futuros.”

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indústria

Manutenção Preditiva 4.0: perspetivas de futuro

Schaeffler Iberia, S.L.U. Tel.: +351 225 320 800 · Fax: +351 225 320 860 marketing.pt@schaeﬄer.com · www.schaeﬄer.pt

Figura 1. Trem de força 4.0: uma disposição típica do motor, da embraiagem e da transmissão com o módulo de medição do binário FAG Xeleris, o sistema de Condition Monitoring FAG SmartCheck e a ligação ao ambiente cloud da Schaeﬄer.

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A Schaeﬄer apresentou um novo serviço digital na Feira de Hanôver de 2016: o cálculo do período remanescente do tempo de vida útil nominal dos rolamentos com base no espetro de carga real registado durante o funcionamento.

Este serviço da Schaeffler é novo no mercado e permite aos operadores dos equipamentos ter uma solução de manutenção preditiva que oferece uma visão de futuro a longo prazo antes que sejam registadas ou detetadas possíveis irregularidades nos sistemas de motor. Os visitantes profissionais da Feira poderão adquirir conhecimentos sobre o período remanescente do tempo de vida útil dos rolamentos graças à demonstração tecnológica do “Trem de força 4.0”, uma disposição genérica de motor, embraiagem e transmissão, que integra também outros produtos e microsserviços da Schaeffler no contexto da Manutenção Preditiva 4.0. Os elementos principais do sistema de cálculo do período remanescente do tempo de vida útil dos rolamentos no Trem de força 4.0 são o módulo inovador de medição do binário FAG Xeleris, os dados da unidade de controlo do equipamento e um modelo para calcular as cargas locais que podem ser absorvidas pelo rolamento através do programa de simulação e cálculo de rolamentos BEARINX da Schaeffler. O registo constante dos dados do módulo FAG Xeleris está

ligado à ferramenta de software BEARINX através do ambiente cloud da Schaeffler onde, de um lado, os dados são processados (e classificados) e de outro, o espetro de carga real é derivado além de implementar o cálculo dos próprios rolamentos. O período remanescente do tempo de vida útil nominal de cada rolamento numa máquina ou num sistema é obtido subtraindo o período de funcionamento atual ao novo tempo de vida útil, o qual é permanentemente recalculado em intervalos previamente definidos. O cliente pode consultar o período remanescente do tempo de vida útil nominal de cada um dos rolamentos do equipamento num dispositivo adaptado para ligação à Internet. O sistema enviará um alerta por correio eletrónico quando detetar que, segundo o cálculo do espetro de carga real, a posição do rolamento alcançará o final do tempo de vida útil nominal após “x” horas ou semanas de funcionamento. A comparação do período remanescente do tempo de vida útil nominal dos rolamentos numa instalação de produção com as próximas tarefas de manu-

tenção programadas permite ao operador da instalação controlar os processos de produção, evitando que os rolamentos falhem antes de alcançar o intervalo de manutenção previsto. Se o rolamento não for substituído após o período remanescente do tempo de vida útil, uma falha será iminente. A combinação desta solução com o sistema de Condition Monitoring FAG SmartCheck permite obter uma mensagem de alarme prévia em caso de irregularidades, diminuindo automaticamente os limites de alarme do sistema SmartCheck após a expiração do período remanescente do tempo de vida útil. Assim, os operadores das máquinas e os técnicos de manutenção terão mais tempo para implementar as medidas de manutenção adequadas. O cálculo constante do período remanescente do tempo de vida útil nominal dos rolamentos e das guias lineares, que corresponde ao período remanescente do tempo de vida útil dos acionamentos completos, programa com antecedência os trabalhos de manutenção e os pedidos de peças de substituição, prolonga os intervalos de manutenção através do ajuste da capacidade de utilização das máquinas e aumenta a utilização de eixos individuais e máquinas completas até ao próximo intervalo de manutenção.

DIAGNÓSTICO AUTOMATIZADO DOS ROLAMENTOS: ANÁLISE EM TEMPO REAL COM RECOMENDAÇÕES DE ATUAÇÃO ESPECÍFICAS Os sistemas de monitorização das vibrações são o método mais ﬁável de monitorização do estado dos rolamentos e de deteção precoce de danos em rolamentos e outros componentes das máquinas. Os especialistas em Condition Monitoring conseguem analisar, de forma inteligente, ﬁável e automática grandes volumes de dados dos sistemas de análise das vibrações, ou seja, os especialistas em Condition Monitoring já não terão de pro-

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Facilitar a inovação na era da Internet das Coisas (IoT)

RS Components Tel.: +351 800 102 037 · Fax: +351 800 102 038 marketing.spain@rs-components.com · pt.rs-online.com

Fred Knowles Head of Product Management, Electronics Division

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Na fase inicial da Internet das Coisas trabalhamos numa indústria muito dinâmica, com inúmeros desaﬁos, pressões nos preços e reduções nas margens de lucro. Mas tudo é compensado com as oportunidades derivadas das inovações, tanto nas maiores indústrias como nas startups e nas comunidades sociais.

A Internet das Coisas (IoT) é o motor principal da nossa indústria atual até porque quase todos os fabricantes já produzem microcontroladores sem ﬁos e placas de desenvolvimento com sensores integrados como soluções para dispositivos ﬁnais IoT, e gateways compatíveis com os novos protocolos de comunicação. Assim conseguir hardware e software é mais fácil devido ao aumento da conetividade e da “democratização” da tecnologia que permite energizar as indústrias de todos os setores, enquanto a sociedade explora novas possibilidades para desenvolver aplicações IoT.

CONFLUÊNCIA ENTRE TECNOLOGIAS Existem fatores tecnológicos e de mercado que incentivam a Internet das Coisas: necessidade de conetividade cada vez maior, novos produtos low-power, tecnologias com microcontroladores

RF, novos protocolos de comunicação BLE (Bluetooth Low-Energy), sensores e placas inteligentes, dispositivos ﬁnais, gateways e serviços de armazenamento em nuvem. Na perspetiva IoT, o desenvolvimento de placas está a crescer até por serem compatíveis com os novos protocolos de comunicações como BLE, wi-ﬁ ou Ethernet. A nova Raspberry Pi 3 é um dos exemplos da integração de comunicações surgidas como um protocolo para aplicações IoT, embora existam outras como Arduino, baseadas em Genuino 101 para Intel ou a placa de desenvolvimento IoT Arrow SmartEverything. Neste apogeu já não são necessários grandes investimentos para desenvolver novas tecnologias para a eletrónica, e há assim um desenvolvimento em novas aplicações IoT para utilizar em espaços urbanos como os sensores IoT usados com uma rede LoRaWAN em Calderdale para controlar inundações.

As redes de longa distância como SIGFOX e LoRaWAN, disponíveis em muitas cidades da Europa Ocidental, já têm um impacto significativo no desenvolvimento das aplicações IoT. O custo relativamente baixo da tecnologia, como as placas LoRaWan da Microchip, incentiva o desenvolvimento de novos projetos.

IoT INDUSTRIAL Na distribuição há mais empresas a inovar e que não estão associadas ao desenvolvimento da eletrónica, sobretudo na área da automação industrial onde as indústrias de controlo de processos apresentam os conceitos da Indústria 4.0 e as fábricas inteligentes, ligando sistemas e processos nunca conetados e aproveitando os serviços de armazenamento na nuvem. Uma aplicação essencial nas indústrias de automação é a manutenção preditiva e preventiva que reduz o tempo de inatividade dos equipamentos. Outro benefício é a maior eﬁciência dos processos industriais, com base em soluções mais complexas de robótica e controlo de motores e que utilizam menos energia para uma poupança energética. Os fabricantes de semicondutores como TI ou Analog Devices oferecem novos microcontroladores integrados com a tecnologia DSP para aplicações de processamento, deteção e controlo. Outra grande oportunidade para a distribuição é a substituição de peças com novos dispositivos como a oferta baseada na conetividade IP, Ethernet e EtherCAT para aplicações de controlo de processos, ou sensores para monitorizar os processos operacionais e os espaços industriais. Um produto muito inovador é o sistema groov com hardware e software, que transforma os sinais RS232/422/485 em dados Ethernet para se integrar nos sistemas IoT, criando uma interface para controlar dispositivos, sistemas e equipamentos como smartphones e tablets.

A Pilz e a Indústria 4.0 4.0

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Nuno Guedes Pilz Industrieelektronik S.L. Tel.: +351 229 407 594 · Fax: +351 229 407 595 pilz@pilz.pt · www.pilz.pt

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Graças ao avanço da digitalização, a produção funde-se cada vez mais com o mundo das TI. A produção está-se a tornar mais rápida e os requisitos dos clientes tornam-se cada vez mais diferenciados. Este desenvolvimento exige fábricas inteligentes com sistemas de redes digitais em que pessoas, sistemas de TI, componentes de automação e máquinas comunicam uns com os outros. O objetivo é produzir produtos individualizados rapidamente, de uma forma ﬂexível e económica. As fábricas e máquinas devem ser capazes de se adaptar às rápidas mudanças de requisitos.

INTRODUÇÃO A Indústria 4.0 é uma visão de como a produção se irá desenvolver. A Indústria 4.0 suporta sistemas de elevadas estruturas de rede envolvendo uma variedade de pessoas, sistemas de TI, componentes de automação e máquinas. Com esta fusão das TI e automação, as fábricas e máquinas são ﬂexíveis e podem adaptar-se para se ajustar a requisitos de mudança rápida.

ATIVIDADE DA PILZ NO DESENVOLVIMENTO DA INDÚSTRIA 4.0 Juntamente com os nossos clientes e parceiros, estamos a desenvolver soluções que habilitam a produção inteligente do futuro. Estamos ativamente envolvidos no contínuo desenvolvimento de arquiteturas de automação no espírito da Indústria 4.0. Esta é a única maneira de oferecer produtos que permitam processos de automação ﬂexíveis, personalizados e seguros. Suportamos a iniciativa Indústria 4.0 atra-

vés da presença em diversos comités e grupos de trabalho como a colaboração na plataforma Industrie 4.0, colaboração na equipa de gestão da Industrie 4.0 na ZVEI, colaboração na rede de mecatrónica Federal Baden-Württemberg, Membro do Comité Diretivo Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg e participante na plataforma de demonstração e investigação independente SmartFactoryKL (www.smartfactory-kl.de). Além disso, a Pilz integrando um consórcio de empresas tecnológicas na SmartFactoryKL desenvolveu um módulo de armazenamento integrado num conjunto de módulos desenvolvidos por 16 empresas, que comunicam entre si, naquela que será uma das primeiras aplicações da Indústria 4.0 no mundo. Para além da participação na Aliança Research e na plataforma de pesquisa SmartFactoryKL, a Indústria 4.0 não é apenas uma iniciativa na Pilz mas é uma realidade no processo de produção. Com a crescente integração das máquinas e infraestrutura através do uso

de TI na produção, a Pilz também está a destacar o seu perﬁl como líder de tecnologia nas suas próprias operações de produção. No espírito da Indústria 4.0, a infraestrutura necessária para a produção inteligente foi criada e os elementos da Indústria 4.0 foram implementados previamente. Já está em uso um transporte de peças inteligente, que foi desenvolvido in-house. Este sistema acelera e simpliﬁca o processo de Pick&Place nas placas de circuito impresso e o processo de soldadura. Os transportadores de peças encontram o seu caminho da soldadura automaticamente para a unidade de montagem graças a um chip RFID incorporado.

INDÚSTRIA 4.0  INDÚSTRIA INTEGRADA Se todas as comunicações são descentralizadas, a necessidade de comunicações seguras irá subir. A segurança das máquinas e segurança das redes têm paralelos claros em termos de padronização e procedimento no processo de engenharia. Queremos utilizar a experiência adquirida nas áreas da segurança de máquinas e automação para dar seguimento ao desenvolvimento deste importante trabalho. As funções de controlo moderno são projetadas para serem distribuídas e orientadas ao objeto – sensores e atuadores têm inteligência. Neste contexto falamos de uma abordagem mecatrónica. A ﬁlosoﬁa aqui é misturar, universalmente, todas as disciplinas envolvidas no

A Indústria 4.0 é uma visão de como a produção se irá desenvolver. A Indústria 4.0 suporta sistemas de elevadas estruturas de rede envolvendo uma variedade de pessoas, sistemas de TI, componentes de automação e máquinas. Com esta fusão das TI e automação, as fábricas e máquinas são ﬂexíveis e podem adaptar-se para se ajustar a requisitos de mudança rápida.

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Indústria 4.0 e as implicações para a tecnologia de sensores

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Omron Electronics Iberia, S.A. Tel.: +351 219 429 400 info.pt@eu.omron.com · http://industrial.omron.pt

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Introduzido como conceito na Feira de Hanôver em 2011 para descrever e ligar tendências em diferentes indústrias, o termo Indústria 4.0 evoluiu e abrange, atualmente, um novo paradigma no fabrico.

Deﬁnido de uma forma geral como a informatização do fabrico, refere-se a uma mudança em direção a operações de fabrico auto-organizadas, com uma melhor distribuição da inteligência para componentes e máquinas individuais. Com a Indústria 4.0 levanta-se a hipótese de as linhas de produção se reconﬁgurarem automaticamente para otimizarem a produtividade, reduzirem os tempos de inatividade e adaptarem-se a amplas variações de produtos. Impulsionada por uma variedade de tecnologias e sistemas de software, que vão desde a

aquisição de vendas, o processamento de encomendas, a gestão da cadeia de fornecimento, logística e gestão da produção, é evidente que os futuros componentes e máquinas de produção terão de se integrar de forma dinâmica em sistemas de TI de nível superior. Como parte integrante da maioria dos equipamentos de produção, os sistemas de sensores requerem um número de tecnologias de base para fornecer a funcionalidade necessária para cumprir as exigências de uma máquina “pronta” para a Indústria 4.0. É evidente que a

funcionalidade operacional passiva de ativação/desativação dos sensores padrão não fornecerá capacidades suficientes para suportar o nível necessário de integração. Os sensores integrados que podem comunicar com sistemas de controlo de nível superior para monitorizar, configurar e parametrizar, automaticamente, serão indubitavelmente um pré-requisito para permitir mudanças dinâmicas nas configurações das máquinas, conforme descrito pelo conceito da Indústria 4.0. Tendo em conta o exemplo simplificado da automação do processo de alteração do produto numa máquina, este podia ser significativamente melhorado através da utilização de sistemas de sensores integrados e inteligentes. Tradicionalmente, os sensores são configurados individual e manualmente durante os processos de alteração da máquina com base nos requisitos do produto em produção; tal podia dever-se, possivelmente, a uma alteração de cor, tamanho ou qualquer outra diferença física do produto que podem ser processos morosos, ineficazes e uma fonte de erros manuais. Tendo em conta o conceito da Indústria 4.0, o processo podia ser totalmente automatizado, impulsionado completamente desde a encomenda e programação da produção até à configuração da máquina mesmo ao nível dos componentes, incluindo até os sistemas de sensores. Os sistemas de controlo inteligente definem automaticamente os parâmetros e as definições de deteção para permitir alterações de produto e aumentando, assim, a eficiência e eliminando os erros manuais comuns. Além disso, com os níveis superiores de integração dos sistemas de sensores, o estado de funcionamento e a estabilidade de um sensor podiam ser comunicados ao sistema de controlo da máquina através de uma ligação inteligente. Através da monitorização deste estado era possível obter a otimização automática de um sensor o que, por sua

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M&M Engenharia Industrial, Lda. Tel.: +351 229 351 336 · Fax: +351 229 351 338 info@mm-engenharia.pt · info@eplan.pt www.mm-engenharia.pt · www.eplan.pt

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Como um novo membro do SmartFactoryKL, o fornecedor de soluções EPLAN realça a fábrica inteligente com engenharia de controlo e automação.

EPLAN oferece benefícios concretos para os conceitos da Indústria 4.0 como a ﬂexibilidade de produção de lotes individuais e a transmissão dos dados de processo usando o protocolo OPC UA. Os exemplos incluem novos cenários de manutenção e a vinculação de dados de processo à lógica esquemática para otimização do consumo de energia. Como um membro do consórcio para a produção SmartFactoryKL, EPLAN representa a tecnologia de automação de engenharia para unidades de produção do futuro. “Uma integração consistente da documentação que se estende à manutenção e à operação permite um melhor e mais rápido serviço”, refere Maximilian Brandl, Presidente da EPLAN. Num processo de gestão do ciclo de vida do produto (PLM), utilizar EPLAN

Como um membro do consórcio para a produção SmartFactoryKL, EPLAN representa a tecnologia de automação de engenharia para unidades de produção do futuro. “Uma integração consistente da documentação que se estende à manutenção e à operação permite um melhor e mais rápido serviço”, refere Maximilian Brandl, Presidente da EPLAN.

para a disponibilização de dados para o operador permite que as informações de engenharia sejam aglomeradas de forma que se aumente a eﬁciência durante a fase de produção. Os dados EPLAN oferecem benefícios concretos para os conceitos da Indústria 4.0 como a flexibilidade da produção de lotes de apenas uma unidade e a transmissão dos dados de processo usando o protocolo OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture): exemplos incluem novos cenários de manutenção e a vinculação de dados de processo à lógica esquemática para otimização do consumo de energia. Através de um dispositivo móvel, os engenheiros de manutenção podem utilizar de forma online todas as informações de controlo relevantes como diagramas e informações detalhadas sobre dispositivos. A análise de dados e a previsão de probabilidades de falha irão minimizar os tempos de inatividade na Indústria 4.0 do futuro.

DADOS PROPORCIONAM VALOR ACRESCENTADO A tecnologia de automação da engenharia documentada no EPLAN será utilizada como uma base de dados contínua

e consistente ao longo de toda a cadeia de produção e ciclo de vida do produto, desde o fornecedor ao cliente final, passando pelo operador da fábrica. Vincular os dados de processo à lógica de controlo gera valor acrescentado na fase de produção. A EPLAN encontra-se a explorar quais as informações que permitirão, no futuro, obter mais-valias para os fabricantes. O objetivo é ser capaz de incorporar as lições aprendidas no início, mesmo durante a fase de definição de engenharia, por exemplo através do reforço do processo PLM de um fornecedor. De futuro o EPLAN Data Portal poderá desempenhar um papel fundamental na definição dos dados essenciais dos dispositivos para que sejam integrados no conceito da Indústria 4.0. Um primeiro caso de utilização, já demonstrado em Hanôver, é um potencial desenvolvimento de um projeto para uma unidade de produção: a instalação pode ser subdividida em módulos durante o projeto inicial dos recursos e da sua tipologia. Ao mesmo tempo, os módulos de produção do projeto EPLAN podem ser disponibilizados aos fornecedores como subprojetos. Melhorias para a tecnologia de controlo, com base em subprojetos, ocorrem dentro do processo PLM dos fornecedores. Quando os subprojetos são fundidos mais tarde, o cliente final e o operador da instalação podem gerar dados com a qualidade ideal para a produção e para a sua automatização.

A unidade de produção desenvolvida em colaboração com os parceiros de SmartFactoryKL é uma realização impressionante da aplicação prática dos princípios centrais da Indústria 4.0.

LTE: Advanced Carrier and Spectrum Aggregation

robótica

LusoMatrix – Novas Tecnologias de Electrónica Profissional Tel.: +351 218 162 625 · Fax: +351 218 149 482 www.lusomatrix.pt

informação técnico-comercial

A Cradlepoint, especialista mundial em soluções de conetividade 4G, distribuída em Portugal pela Lusomatrix, é a primeira a apresentar ao mercado a nova plataforma de gestão com tecnologia LTE-Advanced.

Fundada em 2006, a Cradlepoint vendeu mais de 1,4 milhão de plataformas de gestão e oferece soluções certificadas e promovidas por grandes operadoras em todo o mundo. É uma empresa privada com sede em Boise, no Idaho. A Cradlepoint é um fabricante líder de soluções de WAN com e sem fios, que podem ser instaladas em diversas localizações ou mesmo em veículos. As soluções disponibilizadas pela Cradlepoint permitem um elevado desempenho da banda larga móvel disponibilizando um grande nível de interoperabilidade. A vasta família de routers, com um elevado desempenho da Cradlepoint, são projetados para aplicações de missão crítica que exijam conetividade 24x7. No caso de uma solução WAN, com fio e sem fio em simultâneo, é possível apresentarmos uma opção para aplicações que requerem tanto uma conetividade remota ou redundância multi-WAN, como são os casos de algumas aplicações industriais emergentes, ou mesmo em aplicações com variados equipamentos instaladas em diversas localizações fixas ou móveis. LTE significa “Long Term Evolution” e LTE-A, ou CAT 6, é simplesmente a próxima evolução desta tecnologia utilizada nas redes móveis, trabalhando ao lado da versão existente CAT 3. Hoje em dia, os utilizadores estão a consumir muitos mais dados, tanto em locais fixos, como em constante mobilidade. Um exemplo de uma instalação de equipamentos em localizações móveis são os equipamentos instalados em veículos que utilizem uma rede LTE, pois o serviço ao cliente e a eficiência operacional são requisitos essenciais. Enquanto isso, em locais remotos fixos está-se a assistir ao aumento da necessidade de failover e OOBM para reduzir o custo do tempo de inatividade utilizando LTE. Estes dois exemplos, e muitos outros, demonstram a necessida-

de de velocidades mais rápidas e largura de banda para fornecer mais dados, com mais facilidade. A LTE-Advanced CAT 6, em primeiro lugar, oferece velocidades mais rápidas, isto é: 3x mais rápido do que o CAT 3. Além disso, também oferece maior capacidade com faixas adicionais. Com estas duas vantagens consegue-se não só melhorar a experiência do utilizador de aplicativos dos dias de hoje mas também permitir o caminho para novas aplicações. Com a LTE-Advanced, os utilizadores serão capazes de compartilhar conteúdos mais ricos em dados com maior facilidade; a partir de imagens 4K e vídeos para aplicações futuristas como a realidade virtual. As organizações já estão a analisar os benefícios do 4G LTE, e assim alguns começam a perguntar: porque é que a mudança para a LTE-Advanced é tão importante? A LTE-Advanced CAT 6 Internet é maior e melhor do que a tecnologia CAT 3 porque utiliza: Carrier Aggregation que permite o aumento da largura de banda; Spectrum Aggregation que permite uma melhor utilização do espetro disponível e Advanced MiMo que utiliza mas antenas para aumentar a eﬁciência espetral. O diagrama abaixo da Cradlepoint ilustra/exempliﬁca o funcionamento da LTE-Adanced:

Um exemplo de uma instalação de equipamentos em localizações móveis são os equipamentos instalados em veículos que utilizem uma rede LTE, pois o serviço ao cliente e a eﬁciência operacional são requisitos essenciais. Enquanto isso, em locais remotos ﬁxos está-se a assistir ao aumento da necessidade de failover e OOBM para reduzir o custo do tempo de inatividade utilizando LTE. Estes dois exemplos, e muitos outros, demonstram a necessidade de velocidades mais rápidas e largura de banda para fornecer mais dados, com mais facilidade.

Esta tecnologia é importante para as empresas, porque permite aplicações mais avançadas, melhora a eﬁciência das aplicações existentes, e aumenta a capacidade da rede que beneﬁcia todos. A tecnologia LTE-Advanced CAT 6 é bastante fácil de se instalar, e é a solução de conetividade móvel mais capaz. A sua disponibilidade nos dias de hoje permite às empresas fazer ainda mais ao longo do 4G LTE do que já se faz. Com o poderoso Enterprise Cloud Manager da Cradlepoint é possível aos administradores de rede de uma empresa, monitorizar, gerir e manter todos os terminais em execução em diferentes redes a partir de um único local.

10 MHz

LTE Band A

10 MHz

Second LTE radio channel is idle when device receives on the other channel.

Conventional LTE Network

Maximum 100 Mb/s Typical USA: 5-12 Mbps

10 MHz

LTE Band A Aggregated 20 MHz Data Pipe

10 MHz LTE Advanced Network

LTE Band B

Both LTE radio channels are utilized.

Maximum 300 Mb/s Typical USA: 10-25 Mbps

4.0

indústria

A Indústria 4.0 sem falhas com os smart plastics

robótica

igus®, Lda. Tel.: +351 226 109 000 · Fax: +351 228 328 321 info@igus.pt · www.igus.pt /IgusPortugal

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As calhas articuladas, os cabos elétricos e os casquilhos lineares inteligentes aumentam a disponibilidade das máquinas.

Figura 1. Os smart plastics reduzem os tempos de paragem das máquinas: as guias lineares inteligentes drylin®, as calhas articuladas inteligentes e os cabos inteligentes são monitorizados continuamente tornando possível a manutenção preventiva. (Fonte: igus GmbH)

Os motion plastics® enfrentam ambientes com chuva, sal, temperaturas extremas, são resistentes aos óleos e a químicos, são mais leves para uma maior dinâmica, energeticamente mais eﬁcientes e, mesmo assim, mais económicos. Na Feira de Hanôver, a igus® apresentou

o próximo passo: plásticos inteligentes, smart plastics, para a Indústria 4.0 tendo como objetivo tornar a manutenção preventiva ainda mais fácil diminuindo, assim, no futuro, os custos de produção. Atualmente, os plásticos de alto desempenho são utilizados em todo o

mundo em muitas aplicações com movimento. Em equipamentos do dia-a-dia como eletrodomésticos, bicicletas ou cabinas de duche e em ambientes industriais, nas máquinas-ferramenta ou nas gruas porta-contentores, graças aos inúmeros testes no seu grande laboratório com 2750 m² de área, a igus® é capaz de determinar com precisão a duração de vida destes motion plastics. Os resultados dos testes são disponibilizados para as ferramentas online que também estão disponíveis na aplicação móvel. Na Feira de Hanôver, a igus® deu um passo mais além e apresentou os plásticos inteligentes, soluções inteligentes em plástico que garantem uma segurança adicional na fábrica do futuro.

OS PLÁSTICOS INTELIGENTES DETETAM O SEU ESTADO DURANTE O FUNCIONAMENTO EM TEMPO REAL Os plásticos inteligentes ligados em rede aumentam as possibilidades para a manutenção preventiva, aumentando assim

Figura 2. Através do isense®, a calha articulada, o cabo elétrico e a guia linear inteligentes comunicam com o cliente, informando-o acerca do seu estado e das possíveis datas para manutenção. Opcionalmente, é possível ligar o isense® ao centro de dados da igus® para automatizar e otimizar os processos de manutenção. (Fonte: igus GmbH)

4.0

indústria

Conetividade wireless para a Indústria 4.0 As metodologias IoT podem ser utilizadas com a tecnologia wireless para a aquisição de dados de campo e publicação dessa informação para quem dela necessita.

robótica

Artigo adaptado por Eng.º Nuno Soutinho Gestor de Produto Processo F.Fonseca, S.A. Tel.: +351 234 303 900 · Fax: +351 234 303 910 ffonseca@ffonseca.com · www.ffonseca.com /FFonseca.SA.Solucoes.de.Vanguarda

informação técnico-comercial

Recolher a informação nunca foi tão fácil ou económico, o que leva à disponibilização de dados mais eficazes para análise e melhoria da rentabilidade e eficácia de uma grande variedade de diferentes indústrias. Em muitos casos os dispositivos mais antigos (ou simplesmente dispositivos mais básicos) têm uma capacidade de ligação limitada, mas precisam de ser integrados nos sistemas de controlo e monitorização atuais. São exemplo portas, interruptores, variadores, caudalímetros e válvulas de um processo, ou até valores analíticos e temperaturas de uma qualquer indústria. Os clientes finais, nestes casos, estão à procura de resultados, mas podem não ter o tempo ou orçamento para instalar novos sensores e integrar as tradicionais soluções com fios. Nestes casos a solução IoT passa por utilizar módulos Entradas/ Saídas sem fios que, na maioria das vezes, têm um custo muito competitivo.

Fontes: Making Manufacturing Smart – Advantech June 2015 Technical White Paper, Wireless Connectivity for the Internet of Things – Advantech 1st quarter 2016 Technical White Paper

É verdade que a capacidade dos clientes visualizarem e manipularem dados é uma tarefa que tem sido simplificada nos últimos anos devido à proliferação de dispositivos portáteis. O principal objetivo é utilizar um sistema que permita aos clientes ligarem-se a todos os dados disponíveis de uma forma fácil e flexível. As soluções na Indústria 4.0 permitem não só aceder aos sinais de campo, mas também transmiti-los sem fios para uma nuvem e disponibilizá-los aos clientes através dos dispositivos portáteis como tablets, telefones inteligentes ou computadores portáteis.

VANTAGENS A Indústria 4.0 oferece um valor acrescentado ao mercado e tem várias vantagens que justiﬁcam a utilização de dispositivos para a Internet das Coisas (IoT). t Sistema mais económico de recolha de dados; t Pode ser implementado por fases; t Pode ser rentável escalar de pequenas aplicações para as maiores instalações;

Informação de dispositivos IoT pode ser fornecida rapidamente para aqueles que precisam dela; Dispositivos IoT podem ter como fonte dados acionados por eventos, por programação ou pela simples leitura contínua; Adequado para aplicações comerciais, industriais e académicas.

A comunicação sem fios através do protocolo wi-fi 802.11 consegue complementar a Indústria 4.0 com as seguintes vantagens: t Wireless é uma tecnologia bem testada e dominante; t Lida com muitos protocolos e formatos comuns; t Muitas vezes menos dispendioso do que a passagem de cabos; t Sem manutenção comparado com as infraestruturas de cablagem; t Mais rápida a instalação; t Oferece o máximo de flexibilidade para adicionar, alterar ou remover dispositivos; t Formato orientado às Tecnologias de Informação que podem facilitar a integração noutros sistemas.

APLICAÇÕES Considerando uma máquina de produção de embalagens que funciona 24/7, mas que não está a produzir na sua capacidade nominal total. Máquinas como esta podem ser equipadas com módulos E/S sem fios para as integrar no mundo da Internet das Coisas, permitindo a monitorização rápida e simples através de qualquer PC ou dispositivo móvel ligado à Internet. A Administração não sabe ao certo quando existem atrasos na produção, e por conseguinte, o pessoal da manutenção utiliza alguns sinais já existentes e liga-os a um dispositivo E/S da Internet das Coisas localizado no painel de controlo da máquina. Assim que este dispositivo fica registado na rede wi-fi do cliente podemos monitorizar os sinais di-

4.0

indústria

Automatização de fábricas para a Indústria 4.0

robótica

FANUC Ibérica S.L.U. – Sucursal em Portugal Tel.: +351 220 998 822 info@fanuc.pt · www.fanuc.pt

informação técnico-comercial

O objetivo da Indústria 4.0 é informatizar todas as fábricas, o que supõe a integração técnica dos sistemas ciberfísicos (SCF) nas atividades de produção e logística, tal como a utilização da Internet nos processos industriais.

A FANUC está preparada para fazer esta mudança, até muito antes da chegada da Indústria 4.0, através do ﬂuxo contínuo de informação com base na “automatização das fábricas”. O objetivo de fazer com que máquinas, sistemas de armazenamento e equipamentos trabalhem na rede resulta numa “fábrica inteligente”, onde as máquinas inteligentes trocam informações entre si e se adaptam constantemente aos atuais requisitos de produção. Por

Na FANUC, a forma de pensar o trabalho em rede resulta de desenvolvimentos que se podem integrar no conceito de Indústria 4.0, ou que cumpram com os requisitos básicos atuais. Por exemplo, uma rápida comunicação. Os controlos da FANUC funcionam, há muito tempo, com uma CPU separada do processamento das comunicações e dos dados de funcionamento.

isso, os especialistas esperam obter um rápido aumento na produtividade e ainda importantes poupanças energéticas e materiais. O elevado grau de integração, a ﬂuidez nas comunicações e o trabalho em rede dos meios de produção são caraterísticas de todas as ideologias da Indústria 4.0.

O QUE TEM O PROJETO? QUAL A SUA REALIDADE? Na FANUC, a forma de pensar o trabalho em rede resulta de desenvolvimentos que se podem integrar no conceito de Indústria 4.0, ou que cumpram com os requisitos básicos atuais. Por exemplo, uma rápida comunicação. Os controlos da FANUC funcionam, há muito tempo, com uma CPU separada do processamento das comunicações e dos dados de funcionamento. A compatibilidade com muitos protocolos de bus de campo e as funções ﬂexíveis para vincular o CNC e os robots aos sistemas de controlo são standards e não necessitam de serem desenvolvidos do ponto de vista da FANUC. Já existe uma interface de programação muito potente. A fer-

ramenta de API (interface de programação de aplicações) está disponível tanto para PC como para computadores integrados. A API permite a troca de dados, de uma forma eficaz, entre o mundo FANUC através de um CNC e de outros “dispositivos”. Segundo Matthias Fritz, Diretor Técnico da FANUC Deutschland, GmbH: “Independentemente da forma como a Indústria 4.0 é introduzida nas instalações de produção devemos estabelecer um equilíbrio entre uma plataforma standard no âmbito do controlo e uma adaptação personalizada. A FANUC ampliou a sua standardização com um novo ‘conceito de fluidez’ para todos os controlos CNC. Parte deste conceito passa por criar processos de comunicação e intercâmbio de dados na fase de produção em tempo real sempre que isso seja possível, tal como utilizar processadores/CPU.” Além dos controlos, os robots converteram-se num elemento crucial na Indústria 4.0. Os robots garantem uma flexibilidade incorporada. Se são analisados os integradores de sistemas nos cenários da FANUC de produção e/ou as próprias soluções implementadas, esta flexibilidade torna-se óbvia. Estas soluções garantem periféricos rígidos e baseiam-se num sistema de “entrada de dados inteligente” no robot, quer seja mediante a inclusão de sensores, módulos de software flexíveis e Dual Check Safety (DCS) ou Learning Vibration Control (LVC). A tecnologia de visão surgiu como um instrumento de tecnologia de sensor extremamente sensível, uma tecnologia que a FANUC tem vindo a desenvolver e a implementar há mais de 25 anos. O nível de segurança no processamento de dados de produção e dos dados de funcionamento será um fator chave nos ambientes de produção com um elevado grau de trabalho na rede. Graças ao nosso sistema operativo, até ao momento não se conhece nenhum vírus ou trojan que tenha conseguido entrar nos sistemas de controlo.

4.0

indústria

A Fagor Automation e a Indústria 4.0

Fagor Automation S. Coop – Sucursal Portuguesa, Lda. Tel.: +351 229 968 865 · Fax: +351 229 960 719 fagorautomation@fagorautomation.pt · www.fagorautomation.pt

robótica

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Um mundo competitivo e cada vez mais personalizado está a obrigar a repensar a forma como colocamos produtos no mercado, desde o seu desenho/projeto, passando pela sua produção e terminando na forma como é divulgado e comercializado.

A Indústria 4.0 é um novo paradigma onde é permitido que um cliente possa inﬂuenciar uma cadeia de valor completa, o que implica que os gestores, no seu geral, tenham de tomar decisões rápidas e assertivas, em relação às suas linhas de produção. Como tal, é muito importante que a informação circule bem entre o cliente e os fornecedores, em todos os níveis da cadeia e é importante que esta informação esteja atualizada e seja ﬁável. Para além desta necessidade, os dados e as suas fontes são cada vez mais o centro de decisões importantes, também ao nível operativo e ao nível da manutenção das unidades produtivas. De facto, há já algum tempo que se tentam encontrar soluções de automação que enviem e centralizem informação de máquinas, usando diversos protocolos já estabelecidos como OPC ou MTconnect. No entanto a necessidade de abertura dos sistemas de automação, continua a ser fundamental, para permi-

tir que esta informação chegue aos ERP ou MES das empresas. A FAGOR, como fornecedor de equipamentos CNC para automação de máquinas-ferramenta e, portanto, sendo o coração de máquinas de elevada produção, fornece aos seus clientes uma excecional facilidade de integração que

A FAGOR, como fornecedor de equipamentos CNC para automação de máquinas-ferramenta e, portanto, sendo o coração de máquinas de elevada produção, fornece aos seus clientes uma excecional facilidade de integração que permitem a circulação de informação de e para um sistema MES ou ERP, requerendo conhecimentos simples de sistemas informáticos.

permitem a circulação de informação de e para um sistema MES ou ERP, requerendo conhecimentos simples de sistemas informáticos. Isto é possível devido à arquitetura aberta dos CNC FAGOR e a uma nova livraria de funções muito fácil de usar. O sistema é interessante ao ponto de permitir realizar um HMI completo e funcional de uma máquina, de forma remota, inclusive via web. Assim, será possível aceder comodamente a dados como os tempos de produção/não produção, avanço de trabalho, se está em ciclo degradado, erros, sinais de diversos sensores como consumos de energia, e estados de condição da máquina. Todos estes dados podem ser guardados em bases de dados para um posterior tratamento estatístico. A Fagor Automation esteve presente na última edição da Feira de Bilbao BIEMH16 (http://biemh.bilbaoexhibitioncentre.com/) com um stand que tinha como ponto central a Indústria 4.0: procurava-se através de uma placa central, transmitir aos clientes as mais-valias da Integração que permite a Indústria 4.0, nomeadamente na Indústria Metalomecânica em geral. Desde o painel central do stand controlava-se uma célula de fabrico, composta por um robot e um CNC 8065 MC, que permitia selecionar o tipo de peça a produzir, a sua rastreabilidade, quantidades, e outras funcionalidfades mediante uma entrada de encomenda do cliente. O acesso ao armazém de matéria-prima estava condicionado ao tipo de produto encomendado. Desta forma, a gestão do processo produtivo que evita a produção em excesso, integrado no software ERP da empresa, demonstrava as potencialidades da Indústria 4.0. Todos os dados adquiridos do processo (big data) sujeitos a um tratamento adequado e colocados em contexto como condições ambientais, consumo de energia versus o custo da energia na hora de maquinação, peças com tempos de execução semelhantes mas custos

4.0

indústria

Soluções inovadoras 4.0 da ZAYER

robótica

DNC Técnica, Lda. Tel.: +351 244 820 530 · Fax: +351 244 820 533 geral@dnctecnica.com · www.dnctecnica.com

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A ZAYER aposta na hiper-conetividade e Big Data na indústria ao fornecer soluções inovadoras que são incorporados na sua gama de equipamentos de Controlo Numérico (CNC).

As soluções apresentadas referem-se ao novo paradigma de fresadoras com recurso à tecnologia denominada 4.0, que se concentram em três níveis de conetividade e que têm como objetivo principal aumentar o valor acrescentado no fabrico de peças de grande dimensão. Estes níveis são diferenciados como a máquina conetada com a peça, conetada com a empresa e conetada com o fabricante do equipamento, a ZAYER. A ZAYER desenvolveu uma solução integral e especiﬁca de hardware e software de monitorização e uma plataforma que está na nuvem (Cloud) a que denominou BeltzBox, que permite a captura e a extração de novas informações sobre o decorrer da maquinação. Todos os dados relevantes da máquina e processos são capturados automaticamente, sem intervenção do operador e são transferidos para um serviço na nuvem fornecido pela ZAYER. O sistema compacta a informação e transmite-a de forma segura para a nuvem, alcançando em média 7000 milhões de dados por máquina por ano, sem qualquer saturação ou limitação do sistema do Controlo Numérico (CNC).

Algoritmos estatísticos e análises avançadas extraem indicadores de desempenho e tendências, impossíveis de retirar até à data, esta informação valiosa, rápida e credível é apresentada de uma forma ﬂexível e amigável numa aplicação web adaptável a qualquer computador e dispositivo móvel. A plataforma BeltzBox, em suma, é uma aplicação de Big Data aplicada à manutenção e produção industrial. Todos os dados de desempenho, de funcionamento e de trabalho podem ser controlados a partir de diferentes equipamentos informáticos: por um smartphone, por um computador

ou por um Ipad, tanto por clientes que tenham adquirido um equipamento ZAYER ou e pelos próprios técnicos da fábrica. Esta tecnologia permite a recolha de informação à distância sobre a produção em tempo real, permitindo aos decisores um controlo em tempo real da sua produção. Esta capacidade de controlo e gestão em tempo real resulta numa redução de custos e tempo, os gestores de produção podem assim corrigir erros de produção em tempo real: consumo de energia, desvios da máquina que podem aumentar os custos ou reduzir a qualidade dos acabamentos, entre outros. Com este tipo de gestão de produção, todas as operações dos equipamentos são otimizadas e controladas, resultando num melhor controlo da produção que é gerida de uma forma muito mais eﬁciente e sem desperdícios.

Esta capacidade de controlo e gestão em tempo real resulta numa redução de custos e tempo, os gestores de produção podem assim corrigir erros de produção em tempo real: consumo de energia, desvios da máquina que podem aumentar os custos ou reduzir a qualidade dos acabamentos, entre outros. Com este tipo de gestão de produção, todas as operações dos equipamentos são otimizadas e controladas, resultando num melhor controlo da produção que é gerida de uma forma muito mais eﬁciente e sem desperdícios.

4.0

indústria

O papel das pessoas na 4.ª revolução industrial A 4.ª revolução industrial chegou!

robótica

ATEC – Academia de Formação Tel.: +351 212 107 300 · Fax: +351 212 107 359 info@atec.pt · www.atec.pt

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Contrariamente às revoluções anteriores, esta revolução não se trata de uma disrupção ao nível tecnológico mas carateriza-se pela relação das pessoas com a tecnologia. Com a chamada Internet das Coisas e com a evolução das comunicações entre sistemas é fundamental a cooperação técnica desses mesmos sistemas mas também a cooperação entre sistemas e pessoas em tempo real.

Nas duas primeiras revoluções industriais o fator disruptivo foi a utilização de novas fontes de energia (vapor e eletricidade) que permitiram a mecanização da indústria. Se a 3.ª revolução introduziu a eletrónica tal como as tecnologias de informação e conduziu a uma automatização da indústria, a revolução que atualmente vivemos centra-se na relação das pessoas com as máquinas. A Indústria 4.0 é a revolução dos sistemas produtivos industriais, assentando o futuro numa nova realidade produtiva com melhores decisões, a baixo custo e com uma elevada segurança. As metas a atingir serão fatores como a economia de energia, a redução de erros, o ﬁm do desperdício, a personalização e, ao pensar nas pessoas, o aumento da qualidade de vida.

Ao falarmos de revolução é evidente surgir a temática da mudança. É fundamental potenciar a mudança e gerir muito bem o seu impacto nos colaboradores e nas equipas. A capacidade de adaptação às mudanças será um fator de sucesso determinante no futuro, não só para as empresas mas para os próprios indivíduos.

O PAPEL DA FORMAÇÃO Neste contexto, a formação assume um papel fundamental não só na qualiﬁcação de jovens/adultos que darão resposta às necessidades especíﬁcas da indústria e à necessidade de combinar a componente de formação teórica com uma forte vertente prática, mais próxima das reais necessidades do tecido indus-

trial mas também na requalificação de colaboradores das empresas. A competitividade impõe que as empresas tenham quadros técnicos cada vez mais qualificados e preparados. Na ATEC apostamos cada vez mais em áreas como a Automação, Robótica e Controlo Industrial, Redes e Sistemas Informáticos, Programação de Sistemas de Informação onde temos uma experiência consolidada. Mas a criação e desenvolvimento de novos cursos e novas qualificações em estreita articulação com as exigências do mercado de trabalho é fundamental para acompanhar a evolução da indústria. Exemplo disto foi a criação do Curso Especialização Tecnológica em Cibersegurança, o primeiro curso nacional nesta temática e a criação do Curso de Especialização Tecnológica em Gestão e Controlo de Energia – Smart Grids, ambos desenvolvidos em conjunto com empresas de referência dos setores. Pretende-se com o Curso de Smart Grids desenvolver atividades de projeto, planeamento, gestão, controlo, instalação, manutenção e reparação de soluções que envolvam equipamentos elétricos,

Internet Industrial 4.0

indústria

robótica

ABB, S.A. Tel.: +351 214 256 000 · Fax: +351 214 256 247 comunicacao-corporativa@pt.abb.com · www.abb.pt

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Nos próximos anos a Internet irá alterar os processos e os métodos industriais, tal como já mudou os hábitos de consumo. A crescente inteligência e conetividade das máquinas trará um aumento da produtividade e da segurança no trabalho.

Na prática, este salto da indústria para a Internet vai ligar as coisas, os serviços e as pessoas (IoTSP – Internet of Things, Services and People), abrindo novas oportunidades.

COISAS Coisas industriais são as máquinas, dispositivos ou sistemas inteligentes que geram informação abundante resultante de medições, operações individuais ou até processos completos de produção. A análise desses dados permite que as funções possam ser melhor preparadas e controladas. Durante décadas, os dados de medição têm sido utilizados para melhorar a produtividade e a competitividade, e poupar energia. Os dados atuais são comparados com as bases de dados existentes de forma a melhor decidir como um processo deve ser realizado. Os dados gerados pelas coisas são recolhidos diretamente ou resultam da inteligência dos sistemas e o mesmo sistema pode controlar múltiplas instalações de produção. Os sistemas automatizados permitem atuar melhor na forma preventiva, ao detetar e analisar falhas, a solicitar

recursos e peças de reposição ou enviar relatórios para a gestão de produção. Os sistemas de informação da ABB estão baseados no processamento de informações em plataformas que reúnem todos os dados de medição em tempo real. A plataforma dá um acesso simultâneo à produção, monitorização e processos de negócio, sendo possível uma vista combinada e imediata.

SERVIÇOS Os avanços na tecnologia de serviços móveis estão a criar novas oportunidades para soluções de Internet Industrial que combinem coisas, pessoas e serviços. A tendência no sentido do armazenamento e computação em rede é notória. A evolução da Internet para o ambiente industrial leva à disponibilidade dos dados inteligentes fora das instalações através de serviços na nuvem (cloud services) ou de interfaces seguros e padronizados para um acesso remoto multi-plataforma. Neste conceito tudo está interligado e as informações de todo o mundo podem ser combinadas de novas maneiras. Por exemplo, na combi-

nação de dados de medição ao nível da fábrica com a disponibilidade online dos preços das matérias-primas e da energia, podem ser tomadas decisões com base em informações mais completas. Os tradicionais consertos nas falhas de equipamentos trazem fortes impactos sobre as horas de produção. Com a IoTSP é possível fazer melhores diagnósticos e manutenções. A previsibilidade aumenta a disponibilidade operacional, a uniformidade, a rentabilidade e a segurança, com as vantagens de se controlarem todas estas variáveis em rede. Como por exemplo, a ABB oferece um serviço de suporte remoto para a recolha dos dados de conversores de frequência que são gravados na nuvem. A obtenção destes dados significa que os trabalhos de manutenção podem ser ajustados segundo as informações e condições reais do equipamento. Deixa de existir a necessidade de reparar os conversores de frequência segundo um calendário anual mas sim com base na real necessidade de manutenção. Isto traduz-se numa maior fiabilidade e disponibilidade em condições adversas e com custos de manutenção mais reduzidos. Serviços preventivos baseados na Internet levam a processos industriais mais flexíveis, máquinas mais compatíveis e dispositivos com uma maior capacidade de medição e análise. As mudanças no mercado de energia combinadas com soluções de Internet Industrial estão a criar oportunidades

As mudanças no mercado de energia combinadas com soluções de Internet Industrial estão a criar oportunidades para a indústria se tornar num recurso para a gestão do mercado energético. É possível conseguir uma redução de custos através da análise das ﬂutuações nos preços da energia e com a automação de instalações, utilizando essa energia nos momentos do dia em que ela está mais acessível.

4.0

indústria

Redes e Investimento: avançando passo a passo em direção à Indústria 4.0

robótica

Equinotec – Soluções de Engenharia, Lda.

Mário Lindo Direção Técnica

NOTA TÉCNICA

A ligação em rede de toda a cadeia de valor exige esforços contínuos que certamente valerão a pena.

Aconteceu pela primeira vez em 2008. Existiam mais objetos em rede do que pessoas no planeta. Em 2025 está previsto que este número chegue a 50 biliões, desde carros a máquinas de produção. As oportunidades que surgem para as empresas, como resultado das ligações entre o mundo físico da produção e o mundo virtual da tecnologia da informação, são enormes. Aﬁgura-se que mesmo um lote de apenas uma unidade poderá ser fabricado em condições de produção em massa. Processos e inventário estão a ser continuamente aperfeiçoados. Os custos de produção e o consumo de recursos estão a cair, enquanto o potencial de inovação está a aumentar. Um estudo da McKinsey apresentou um número de onze triliões de dólares em valor acrescentado ao longo dos próximos 10 anos.*

PREPARADOS PARA A CRIAÇÃO DE VALOR Mesmo que os investimentos necessários pareçam elevados, o movimento em direção à Indústria 4.0 é um percurso lógico. Num estudo recente, os consultores de empresa Roland Berger** previram que nos próximos 15 anos as empresas europeias terão de investir 1,35 triliões de euros em desenvolvimentos tecnológicos, organizacionais e legais. Após a 3.ª revolução industrial, é verdade que o uso da tecnologia eletrónica e de informação em prol da automatização dos processos de produção ainda não está plenamente alcançado. Por outro lado, numa era em que a digitalização está quase totalmente implementada, pelo menos em máquinas europeias, muitos e distintos processos de produção e processos administrativos permanecem ainda separados, subsistindo uma necessidade de soluções de software que permitam trocar, de forma abrangente, tanto informa-

ção técnica como informação administrativa das empresas. Além disso ainda terão de ser dominadas tecnologias complexas para se conseguir o trabalho em rede, isto é, a automação inteligente de redes de agregação de valor através da instalação de sistemas ciberfísicos. Perante estes desaﬁos a relutância de pequenas e médias empresas pode parecer compreensível, contudo, exemplos práticos acabam por demonstrar claramente que a Indústria 4.0 pode ser implementada quando encarada passo a passo.

NO CENTRO: O SER HUMANO Os seres humanos têm um papel central nestas mudanças, como utilizadores, inovadores e decisores. Não há dúvida de que o mundo do trabalho vai mudar. Mas fábricas sem pessoas, como previsto por muitos, não será uma realidade. Trabalhar numa fábrica ligada em rede será mais exigente mas também mais ﬂexível. A tecnologia apoiará os seres humanos melhor do que nunca. Pessoas e máquinas trabalharão, lado a lado, e processos mais simples ocorrerão automaticamente. Informações de planeamento e de coordenação serão exibidas localmente para garantir que as decisões possam ser tomadas mesmo em ambientes de produção complexos. Sistemas de assistência digital irão recolher, selecionar e avaliar todos os dados, enquanto o ser humano continuará a ser o decisor ﬁnal.

PADRÕES ABERTOS EM TODO O MUNDO Padrões abertos, válidos em todo o mundo, terão de ser adotados para garantir que os sistemas falem a mesma língua. Múltiplas associações tornaram-se ativas a este respeito.

A visão artiﬁcial na Indústria 4.0 4.0

indústria

robótica

Infaimon

NOTA TÉCNICA

Denominada como a última revolução industrial, a Indústria 4.0 representa uma evolução nos processos de fabrico ao incorporar as metodologias digitais existentes atualmente. Em consequência, é indispensável para qualquer empresa industrial participar nessa evolução para não perder o nível de competitividade e, assim, não ﬁcar de fora do mercado.

A visão artiﬁcial representa uma das ferramentas transversais mais relevantes dentro da Indústria 4.0, já que está claramente integrada em cada uma das etapas do processo produtivo.

A rastreabilidade, o controlo de qualidade, o suporte à produção, a segurança industrial, o controlo de processos, a logística assim como a geração de enormes quantidades de dados constituem

uma parte integral das ações em que os sistemas de visão artiﬁcial intervêm. Há poucos anos, um sistema de visão industrial era apenas utilizado para validar se um produto manufaturado era correto ou não, sem aportar nenhum tipo de informação adicional. Entretanto, desde o seu início que estes sistemas de visão deveriam estar interligados com outros elementos adjacentes como sensores, encoders, PLCs, mecanismos de expulsão, e outros. Por isso é possível aﬁrmar que, desde a sua origem já funcionavam como sistemas M2M. A incorporação da comunicação Ethernet dentro das câmaras, ao mesmo tempo que outros elementos do meio de visão, como sistemas de iluminação ou lentes, fez dar um salto adicional a

A rastreabilidade, o controlo de qualidade, o suporte à produção, a segurança industrial, o controlo de processos, a logística assim como a geração de enormes quantidades de dados constituem uma parte integral das ações em que os sistemas de visão artiﬁcial intervêm.

4.0

indústria

Os robots colaborativos: exemplo prático da Indústria 4.0

robótica

100

Jacob Pascual Pape Diretor do Sul da Europa Universal Robots

NOTA TÉCNICA

A utilização de robots em processos industriais e no fabrico não é novidade. O primeiro exemplo da utilização da robótica industrial surgiu nos Estados Unidos em 1956, apesar de só ter surgido no mercado europeu em 1973.

Atualmente, a sua aplicação estende-se a uma grande variedade de setores industriais, sobretudo em instalações de fabrico de grande escala onde os robots geralmente realizam uma grande variedade de tarefas como soldadura, pintura, montagem, Pick&Place, inspeção de produtos e provas de qualidade, tudo com uma elevada velocidade e precisão. Os mais recentes avanços na tecnologia robótica e na miniaturização dos componentes e processadores eletrónicos, que beneficiaram indústrias como a informática e as telecomunicações, permitiram o nascimento de uma nova era na automatização industrial: a dos robots colaborativos ou cobots. Caraterizados por serem leves, flexíveis e fáceis de instalar, os cobots foram concebidos sobretudo para interagir com os seres humanos no seu espaço de trabalho compartimentado, sem grades de segurança. O seu tamanho reduzido, a sua flexibilidade e o seu preço acessível diferenciam-nos dos robots industriais tradicionais e tornam-nos idóneos, por exemplo, para as pequenas e médias empresas. Oferecem um rápido retorno do investimento, não requerem técnicos especializados para a montagem e funcionamento, podem ser reconfigurados para funcionar em vários pontos de uma linha de produção e permitem às empresas otimizar a produtividade. Representam

uma nova era na automatização industrial onde há a introdução de robots em setores e processos industriais nos quais, até agora, não tinha sido viável. Isto signiﬁca o acesso a um mercado que possui 90% da indústria e onde os robots tradicionais ainda não conseguiram entrar. Para utilizar novamente a analogia com as tecnologias de informação, os robots tradicionais podem ser comparados com os grandes computadores ‘mainframe’ de há vários anos, potentes e eﬁcientes mas amovíveis e difíceis de programar e atualizar sem o apoio de especialistas técnicos. Mas os cobots são o equivalente aos PCs: pequenos, leves, fáceis de utilizar e acessíveis para todos. É muito provável que revolucionem o setor industrial do mesmo modo que os PCs mudaram o mundo TI.

UM CRESCIMENTO SEM PRECEDENTES O mercado mundial de robots industriais está a ter um grande crescimento nos últimos anos. À medida que as tecnologias de robotização evoluem, a sua utilização estende-se cada vez mais para setores como o automóvel e a eletrónica, considerados atualmente como os principais impulsionares do seu crescimento. Segundo o relatório anual da Associação Internacional de Robótica, em 2015 foram

instalados mais de 240 000 robots industriais, o que pressupõe um crescimento de 8% relativamente ao ano anterior e prevê-se que este aumento ainda irá aumentar mais 12% até ao final de 2017. Os pequenos e médios fabricantes são os que mais beneficiam com a robótica colaborativa e representam um mercado com um enorme potencial. Os braços robóticos leves que se adaptam facilmente a tarefas diferentes ou a mudanças no planeamento da produção é importante para otimizar e automatizar processos que, tradicionalmente, consomem muito tempo, tal como eliminar pontos de congestionamento no seu fluxo de produção. Ou seja, os cobots oferecem importantes vantagens para os grandes fabricantes, sendo um suplemento aos robots tradicionais. A transformação das relações de trabalho devido à interação entre robots e pessoas é uma realidade nos ambientes de produção. Para serem competitivas e manter os processos de produção, os fabricantes europeus precisam de automatizar a sua produção. Os robots colaborativos trabalham ao lado de pessoas e permitem que o operador desempenhe melhor as suas tarefas, evitando os trabalhos perigosos, sujos ou barulhentos.

SEGURANÇA E CUSTOS: DUAS GRANDES VANTAGENS A segurança laboral é um elemento crucial nas vantagens dos cobots em ambientes industriais, e não só porque permitem aos operários evitar o manuseamento de materiais nocivos. Os robots tradicionais são demasiado perigosos para compartilhar um espaço de trabalho com os seres humanos e, por isso trabalham numa cerca de segurança. São grandes e pesados, com uma série de movimentos programados que não param mesmo perante um humano, havendo assim um risco de lesões graves ou mesmo mortais caso o braço robótico entre em contacto com uma pessoa. Por outro lado, os cobots possuem sensores

4.0

indústria

Indústria 4.0: a experiência da Phoenix Contact

robótica

Dipl.-Ing. Anja Moldehn, Marketing Specialist, Industrie 4.0 Phoenix Contact Electronics, GmbH, Alemanha Traduzido e revisto: Eng.º Carlos Coutinho, Marketing and Product Manager Phoenix Contact, S.A., Portugal Tel.: +351 219 112 760 · Fax: +351 219 112 769 www.phoenixcontact.pt

102

case study

Para serem competitivos internacionalmente, os fabricantes devem ser ﬂexíveis a reagir às necessidades de mercado e adaptar-se rapidamente a novos desaﬁos. Tal exige sistemas de produção que são adaptáveis e capazes de trabalhar independentemente.

Não é apenas o mercado dos produtos de consumo doméstico que está a mudar com ciclos de produtos cada vez mais pequenos; o mercado dos produtos industriais também está a mudar. As máquinas dos dias de hoje devem ser digitais, ﬂexíveis e inteligentes. Iniciativas como a Indústria 4.0 fornecem respostas à questão dos efeitos da digitalização aplicável a sistemas de produção industriais. Para a Phoenix Contact, os projetos de produção futuros são um ponto de referência importante para o desenvolvimento de um produto, dos seus componentes e da máquina que os irá produzir. A fundação para inovações futuras é ter toda a informação do produto em formato digital e todos os seus elementos constituintes integrados na cadeia de fornecimento. A partir do domínio digital, o valor acrescentado do produto pode ser otimizado a qualquer momento. A ligação entre pessoas, objetos e sistemas leva a redes entre si, as quais podem então ser otimizadas segundo vários critérios de custo, disponibilidade e de alocação de recursos.

RESPOSTA FLEXÍVEL A ALTERAÇÃO DAS CONDIÇÕES INICIAIS Os profissionais de produção industrial já se depararam com situações em que a configuração de um produto tem de ser alterada após ser fixado o processo de produção. Por exemplo, uma nova variante tem de ser implementada no plano de trabalhos, a quantidade a produzir aumenta ou uma nova máquina oferece novas opções de escolha. Nestes casos, é útil um sistema adaptativo que reage prontamente às novas condições de produção. Este é um cenário fundamental da produção inteligente do amanhã. O controlo centralizado é substituído por uma interação inteligente entre as partes da linha de produção (Figura 1). A Phoenix Contact segue este conceito, dotando o chão da fábrica de sistemas adaptativos e independentes. Para usufruir das vantagens de um sistema adaptativo e independente que é realisticamente possível hoje, os especialistas de automação da Phoenix Contact focam-se em requisitos práticos. A empresa adquiriu muita experiência ao longo da sua história de dezenas de anos de produção industrial. O objetivo da Indústria 4.0 está ainda em

curso, mas muitas ações foram já executadas. Apenas as tecnologias que conduzem a vantagens verdadeiras são implementadas. No final, a Phoenix Contact atingirá elevados níveis de flexibilidade, performance, qualidade e eficiência de custos.

TECNOLOGIAS DE CONTROLO DESCENTRALIZADO TÊM MUITAS VANTAGENS PARA OFERECER Sistemas e processos que não estão digitalizados e que não comunicam entre si na rede de uma empresa oferecem uma baixa flexibilidade. A adaptação à mudança é lenta e frequentemente onerosa. Por estes motivos, o desenvolvimento de sistemas de produção independentes e adaptativos têm um papel importante para empresas que têm de reagir imediatamente a novas condições de mercado ou fazer a transição de produção em massa para a produção de pequenos lotes. Adicionalmente, estes sistemas podem estar preparados para atualizações do produto e para a introdução de novas tecnologias de produção, mesmo que sejam desconhecidas até à data de construção da estrutura de produção. A Indústria 4.0 requer controladores descentralizados que se adaptam independentemente a processos, equipamentos e dispositivos. Os controladores programáveis (PLCs) importam uma nova informação, processam-na e adaptam consequentemente o processo de produção. Eventos inesperados não levam a paragens de produção ou à redução de qualidade. Por um lado, isto significa que é possível produzir lotes de poucas quantidades ao mesmo custo que seria produzir em massa. Por outro, os custos de armazenamento podem ser ajustados através da redução de unidades ou fornecimento externo contínuo. Adaptabilidade faz o sistema de produção menos suscetível a todas as categorias de perturbação e a flexibilidade torna o sistema mais eficiente. Processos complexos são decompostos em módulos, facilitando a sua gestão e otimização. A eficiência de

4.0

indústria

EPL na apresentação do Programa do Governo “Indústria 4.0” Universal Robot efetuou uma performance de “catering robotizado”, distribuindo os cafés aos convidados desta iniciativa, numa conjugação humano/máquina, sem barreiras de segurança e completamente colaborativa.

EPL – Mecatrónica & Robótica Tel.: +351 210 997 456 · Fax: +351 211 381 390 info@epl-si.com · www.epl-si.com

O Programa do Governo “Indústria 4.0” é uma iniciativa que pretende que as empresas se adaptem à digitalização industrial apostando na inovação, qualiﬁcação dos recursos humanos e na capitalização das empresas, que são considerados pelo nosso primeiro-ministro os três pilares para o sucesso da quarta revolução industrial.

104

case study

Um dos objetivos do nosso primeiro-ministro é colocar Portugal na linha da frente da nova revolução Industrial.

robótica

Esta performance espelha um pouco o que o futuro poderá trazer em termos de adaptação à digitalização industrial, mostrando o uso de um computador, ou até mesmo um tablet ou smartphone, ligando os robots ao sistema de gestão da uma empresa, permitindo uma modernização e capacitação no mercado global e elevando o nosso tecido empresarial ao próximo nível.

Para tal, no passado dia 21 de abril, no Museu Vista Alegre, em Ílhavo, foi lançado o programa do Governo “’Indústria 4.0’ em Portugal”, evento organizado pelo Ministério da Economia e com a participação de algumas empresas de vários setores. O Programa do Governo “Indústria 4.0” é uma iniciativa que pretende que as empresas se adaptem à digitalização industrial apostando na inovação, qualiﬁcação dos recursos humanos e na capitalização das empresas, que são considerados pelo nosso primeiro-ministro os três pilares para o sucesso da quarta revolução industrial.

Empresas como a Atice, Bosch, Deloitte, Google, HUAWEI, PT, Siemens, Volkswagen Autoeuropa, fazem parte das 64 empresas convidadas para a deﬁnição de um conjunto de recomendações que, juntamente com a COTEC, CIP, Turismo de Portugal e IAPMEI, darão o seu contributo para a deﬁnição da estratégia nacional que permitirá ao tecido empresarial a adaptação à digitalização industrial. A EPL marcou presença neste evento exibindo, do seu “Robot Center”, o robot MiR100, um robot móvel, 100% autónomo para transporte interno que através da colaboração de um robot da

Ligação ao Mundo Digital 4.0

indústria

A Endress+Hauser recebeu um prémio da Allianz Industrie 4.0 pela sua solução inovadora.

Endress+Hauser Portugal, Lda. Tel.: +351 214 253 070 · Fax: +351 214 253 079 info@pt.endress.com · www.endress.com

robótica

106

case study

A Endress+Hauser desenvolveu uma solução de software para aplicação na Indústria 4.0 que cria uma ligação entre as aplicações de processo e o negócio mundial dos processos digitais. Por isso, o Secretário de Estado de Baden-Württemberg, Peter Hofelich presenteou a Endress+Hauser com o Prémio dos “100 Locais da Indústria 4.0” numa cerimónia em Neues Schloss, em Estugarda.

No que é atualmente a terceira edição da competição “100 Locais da Indústria 4.0”, a rede Allianz Industrie 4.0 selecionou 21 empresas que implementam com sucesso a Indústria 4.0 nas suas operações diárias. A Endress-Hauser impressionou a rede com o seu Business Process Integration Component, um software que organiza a transferência, a entrada, o

armazenamento e a visualização de dados. O Integration Component transmite os dados de campos das instalações industriais ao longo de diferentes soluções e direcionam-nas para o servidor do software de negócios, como o SAP ERP. Isto signiﬁca que os dados estão acessíveis, rápida e facilmente, onde sejam necessários.

Este novo software está, atualmente, ligado de forma automática aos dados com o principal sistema de planeamento de recursos empresariais. A transferência de dados do campo acontece através da comunicação standard OPC UA, o que signiﬁca que qualquer desempenho dos dados e/ou estado dos dados podem ser integrados a partir de um servidor OPC UA já existente no Integration Component, independentemente do fabricante.

SOLUÇÃO DE SOFTWARE CONSOLIDA DISTRIBUIÇÃO DE DADOS É trabalhoso compilar dados a partir de diferentes processos que são distribuídos ao longo de várias redes de automação. Este novo software está, atualmente, ligado de forma automática aos dados com o principal sistema de planeamento de recursos empresariais. A transferência de dados do campo acontece através da comunicação standard OPC UA, o que signiﬁca que qualquer desempenho dos dados e/ou estado dos dados podem ser integrados a partir de um servidor OPC UA já existente no Integration Component, independentemente do fabricante. Quando um novo dispositivo é integrado, o software da Endress+Hauser inicia no momento uma transferência orientada para os seus dados, que é armazenada na sua base de dados. Isto signiﬁca que a solução encaixa-se de forma adequada no sistema já em funcionamento e torna os processos de produção completamente transparentes para que os operadores da instalação possam controlar os mesmos em tempo real. O servidor do processo de negócio pode ser otimizado e automatizado com esta informação. Outra vantagem passa pelo facto do software ser expansível e poderem ser adicionadas funções adicionais facilmente através de plugins.

INTEGRATION COMPONENT ENDRESS+HAUSER GARANTE UMA VISÃO GERAL No seu primeiro projeto, o novo software é utilizado para monitorizar a análise das estações de água de um grande operador de uma instalação química. As tarefas incluem a leitura das medições, veriﬁcando os níveis de enchimento dos recipientes de amostras, e anotando quando os limites são ultrapassados. Os utilizadores podem aceder à apresentação e visualização destes dados através de painéis numa página na web, enquanto também

MECATRÓNICA. CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

20,35 €

Autor: Fernando Reyes Cortés, Jaime Cid Monjaraz, Emilio Vargas Soto ISBN: 9788426720825 Editora: Marcombo Número de Páginas: 614 Edição: 2013 (Obra em Espanhol)

Manual dirigido a estudantes do curso de engenharia mecatrónica, robótica, engenharia eletrónica, engenharia elétrica, engenharia industrial, computação e informática e automatização eletrónica. Proporciona um panorama interdisciplinar geral e profundo sobre o campo da Mecatrónica As competências a adquirir pelo aluno são detalhadas no início do capítulo, permitindo estabelecer com clareza metas e expetativas de aprendizagem. É desenvolvido, também, uma metodologia original para coordenar as atividades técnicas associadas com os projetos de engenharia mecatrónica, os seus pontos de controlo e os elementos essenciais para assegurar a satisfação do cliente. Índice: Mecatrónica. Matlab para mecatrónica. Sensores e transdutores. Atuadores elétricos. Instrumentação eletrónica. Dinâmica. Controlo clássico. Análise do sistema com variáveis de estado. Sistemas discretos. Controlo por variáveis de estado. MEMS. Administração de projetos.

Venda online em www.engebook.com e www.engebook.com.br

24,00 €

Autor: Carlos Aníbal Xavier Nobre

108

BIBLIOGRAFIA

MANUAL DE SISTEMAS DE SEGURANÇA ELETRÓNICA

ISBN: 9789899651418

robótica

Editora: APSEI Número de Páginas: 336

A segurança eletrónica é uma das áreas do vasto mundo da segurança cada vez mais importante e que se ocupa da proteção e diminuição dos riscos nas áreas da segurança contra incêndios em edifícios, anti-intrusão e roubo, controlo de acessos e vídeovigilância. A sua contribuição para a diminuição do risco é feita, em grande parte, 24 horas por dia, todos os dias ano, através de equipamentos eletrónicos. Este manual tem como objetivo explicar o funcionamento e os limites de aplicabilidade destes sistemas de segurança e, desta forma, contribuir para a formação dos atuais e futuros proﬁssionais desta área, bem como de todos os interessados pela proteção de pessoas e bens. Índice: Sistemas Automáticos de Deteção de Incêndio. Sistemas Automáticos de Deteção de Gases. Sistemas de Alarme de Intrusão. Sistemas de Controlo de Acessos. Sistemas de Videovigilância.

Edição: 2014 (Obra em Português) Venda online em www.engebook.com e www.engebook.com.br

PRÁTICAS OFICINAIS, EXERCÍCIOS PRÁTICOS DE TORNEAMENTO E FRESAGEM

20,00 €

Autor: Américo Costa ISBN: 9789897231094 Editora: Publindústria Número de Páginas: 157 Edição: 2015 (Obra em Português) Venda online em www.engebook.com e www.engebook.com.br

O nosso país dispõe de uma forte tradição no fabrico de peças por arranque de apara. Os processos de fabrico como o torneamento e a fresagem, entre outros, fazem parte do quotidiano da maioria das empresas dos setores metalúrgico e metalomecânico. Este livro visa apresentar algum do conhecimento dos profissionais desta área convencional com o intuito de promover a autoformação do aluno. Esta obra, profusamente ilustrada, foi concebida para que o aluno possa fazer uma aprendizagem autónoma através de capítulos com uma explanação teórica e um conjunto de exercícios práticos devidamente resolvidos. Este livro dirige-se a todos os alunos dos cursos de cariz profissional que abordem a temática do fabrico de peças por arranque de apara, bem como a professores e estudantes do ensino superior e profissional que pretendam evoluir na sua qualificação. O público-alvo são os profissionais que frequentem cursos de formação profissional, cursos profissionais e vocacionais, e ainda professores e estudantes do ensino superior e os profissionais da metalomecânica. Índice: Torneamento: Generalidades; O processo de torneamento; Acessórios do torno; Fixação das ferramentas; Parâmetros de corte; Sequências de maquinagem; Exercícios práticos resolvidos; Instrumentos de medida; Exercícios propostos. Fresagem: Generalidades; Processos de fresagem; Fixação das ferramentas; Fixação das peças; Processos de divisão; Parâmetros de corte; Sequências de maquinagem; Exercícios práticos resolvidos; Instrumentos de medida; Exercícios propostos.

AUTÓMATAS PROGRAMABLES Y SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN

54,45 €

Autor: Enrique Mandado Pérez, Jorge Marcos Acevedo, Celso Fernández Silva, José I. Armesto Quiroga ISBN: 9788426715753

Este livro pretende transmitir ao leitor todos os conceitos tecnológicos ligados aos autómatos programáveis e a sua utilização para implementar sistemas de automatização. Para isso, os autores organizaram este livro em 5 partes distintas, divididos em vários capítulos para estruturar melhor os vários conceitos ligados aos sistemas de automatização. Não só este livro é dirigido aos técnicos que se querem especializar no desenho de instalações de controlo industrial, mas também aos técnicos especializados nas várias áreas da engenharia, como por exemplo a mecânica, a gestão e distribuição de energia elétrica, a química, entre outros, e que necessitam de conhecer os fundamentos dos sistemas eletrónicos de controlo e as suas aplicações.

Editora: Marcombo

Índice: Fundamentos dos Autómatos Programáveis. Sistemas de Programação dos Autómatos Programáveis.

Número de Páginas: 1120

Sistemas de Controlo Implementados com Autómatos Programáveis. Em torno dos Autómatos Programáveis.

Edição: 2009 (Obra em Espanhol) Venda online em www.engebook.com e

Garantia de Funcionamento dos Sistemas Eletrónicos de Controlo. Apêndice 1 - Comunicação Digital. Apêndice 2 - Rede AS-I de Sensor-Atuador. Apêndice 3 - Família de Redes de Campo PROFIBUS. Apêndice 4 Rede Industrial Universal Proﬁnet. Apêndice 5 - Fiabilidade dos Sistemas Eletrónicos.

www.engebook.com.br

Autor: Aquilino Rodríguez Penin

Índice: Evolução histórica e introdução aos sistemas SCADA: Conceito, componentes, elementos integrantes,

ISBN: 9788426717818

comunicações. Normas relacionadas com os sistemas Scada: Ergonomia, legislação vigente, desenho gráﬁco,

Editora: Marcombo Número de Páginas: 470 Edição: 2011 (Obra em Espanhol)

painéis de visualização. Guia de desenho para aplicações de interface gráﬁca: Formas, cores, zonas, Diretiva 98/37/CE. Introdução ao conceito de segurança em sistemas de visualização: Intrusão eletrónica, políticas de segurança. Introdução às comunicações industriais: Tecnologias, conceitos básicos, ﬁeldbus. Guia de introdução ao software Vijeo Citect 7.x.

Venda online em www.engebook.com e www.engebook.com.br

ROBÓTICA: CONTROL DE ROBOTS MANIPULADORES Este é um manual para as disciplinas de robótica que são ensinadas nos cursos de engenharia mecatrónica, engenharia eletrónica e engenharia industrial. Apresenta os fundamentos da robótica, de modelagem e controlo dos robots manipuladores, e os tópicos selecionados passam pelo controlo de força/impedância, robótica móvel, servovisão, robótica industrial e inteligência artiﬁcial. 29,36 €

Índice: Robótica. Servomotores e sensores. Preliminares matemáticos. Cinemática de robots manipuladores. Autor: Fernando Reyes Cortés ISBN: 9788426717450

Dinâmica de robots manipuladores. Controlo da posição de robots manipuladores. Controlo de trajetória de robots manipuladores. Controlo de força/impedância. Robótica móvel.

Editora: Marcombo Número de Páginas: 312 Edição: 2011 (Obra em Espanhol) Venda online em www.engebook.com e www.engebook.com.br

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27,06 €

robótica

Os sistemas de interface gráﬁca (telas pequenas, HMI, MMI, SCADA, HMI) encontram-se, hoje em dia, em todos os lugares desde as aplicações mais simples como um dispositivo MP4, como em vários computadores conetados em rede para a supervisão das infraestruturas de um país. Para manter atualizado o livro nesta nova edição, todo o conteúdo foi revisto e foram inseridos novos temas e exemplos ilustrativos para ajudar na compreensão do texto.

BIBLIOGRAFIA

SISTEMAS SCADA

feiras DESIGNAÇÃO

TEMÁTICA

LOCAL

DATA

CONTACTO

SPS IPC DRIVES

Feira na Área da Automação

Nuremberg

22 a 24

Mesago Messemanagement GmbH

Alemanha

novembro

info@mesago.de

2016

www.mesago.de/en/sps

Madrid

23 a 24

easyFairs Iberia

Espanha

novembro

iberia@easyfairs.com

2016

www.easyfairs.com

EMPACK MADRID

EMAF

Feira na Área da Embalagem

Feira Internacional de Máquinas,

Porto

23 a 26

EXPONOR

Equipamentos e Serviços

Portugal

novembro

silvia.rosa@exponor.pt

2016

www.exponor.pt

para a Indústria

COMPOSITES EUROPE

Feira na Área da Indústria do Plástico

Dusseldorf

29 novembro Reed Exhibitions Middle East

Alemanha

a 01

info@reedexpo.de

dezembro

www.reedexpo.de

INDUSTRIAL AUTOMATION

Feira na Área da Automação

INDIA (PART OF WIN INDIA)

INTERNATIONAL

Feira na Área da Embalagem

PACKTECH INDIA

Mumbai

01 a 03

Hannover Milano Fairs India Pvt. Ltd.

Índia

dezembro

nikhil.desai@hmf-india.com

2016

www.hmf-india.com

Mumbai

15 a 17

Nürnberg Messe GmbH

Índia

dezembro

seifertm@messe-duesseldorf.de

2016

www.packtech-india.com

robótica

132

CALENDÁRIO DE EVENTOS

2016

seminários e formações DESIGNAÇÃO

TEMÁTICA

LOCAL

DATA

CONTACTO

DESENHO DE CONSTRUÇÕES

Formação na Área do Desenho

Lisboa

12 setembro

CENFIM

Portugal

2016

lisboa@cenﬁm.pt

a 27 julho

www.cenﬁm.pt

MECÂNICAS

2018

TECNOLOGIA MECÂNICA

Formação na Área da Tecnologia

Ermesinde

26 setembro

CENFIM

Mecânica

Portugal

2016 a 15

ermesinde@cenﬁm.pt

dezembro

www.cenﬁm.pt

2017

TECNOLOGIA MECATRÓNICA

Formação na Área da Tecnologia

Ermesinde

26 setembro

CENFIM

Mecatrónica

Portugal

2016

ermesinde@cenﬁm.pt

a 31 julho

www.cenﬁm.pt

2018

LIDERAR EQUIPAS PROJETO

Formação na Área dos Recursos

Porto

10 a 14

ATEC – Academia de Formação

Humanos

Portugal

outubro

infoporto@atec.pt

2016

www.atec.pt

DIRETIVA, MÁQUINAS

Formação na Área da Diretiva

Palmela

24 e 25

ATEC – Academia de Formação

E EQUIPAMENTOS

Máquinas

Portugal

novembro

infopalmela@atec.pt

2016

www.atec.pt

Palmela

28 a 30

ATEC – Academia de Formação

Portugal

novembro

infopalmela@atec.pt

2016

www.atec.pt

DE TRABALHO

INTRODUÇÃO AO CAD

Formação na Área do Desenho

EMAF – 16.ª Feira Internacional de Máquinas, Equipamentos e Serviços para a Indústria De 23 a 26 de novembro irá decorrer mais uma edição da EMAF onde a aposta centrar-se-á na internacionalização de tecnologias e negócios, a inovação na indústria e no conhecimento técnico, e a Indústria 4.0. De destacar ainda a 8.ª edição do Concurso de Inovação onde são distinguidas as empresas e projetos mais inovadores para o desenvolvimento de tecnologias e soluções a implementar no processo produtivo nacional nas categorias de Prémio Leonardo Da Vinci (Inovação Nacional) e Prémio Nicola Tesla (Inovação Internacional). www.emaf.exponor.pt

robótica

140

LINKS

Jornadas de Manutenção A APMI organiza, a 24 e 25 de novembro, as Jornadas de Manutenção 2016 na EXPONOR, um evento integrado na EMAF 2016. Este será um fórum privilegiado para a divulgação e troca de conhecimentos entre os profissionais de Manutenção e investigadores académicos, promovendo o desenvolvimento do conhecimento e a implementação de tecnologias e métodos de gestão relacionados. Serão apresentados os seguintes temas: evolução do outsourcing, segurança em manutenção, eficiência energética, gestão de ativos – NP ISO 55000/1/2, e Indústria 4.0 (Big Data, Internet das Coisas, Realidade Aumentada e Holografia, Integração de Tecnologias, Protocolos de Comunicação, Gestão 4.0 de Energia e Manutenção). Cada um destes temas será abordado sob 3 perspetivas: do prestador do serviço, do cliente e da academia. www.apmi.pt/news/jornadas-de-manutencao-2016-exponor-24-e-25-denovembro-de-2016

Robótica para niños A robótica educativa apresenta a sua tecnologia às crianças de uma forma lúdica em que a aprendizagem se dá através de um jogo, incentivando os mais pequenos a serem futuros cientistas, engenheiros e programadores. Esta é uma atividade inovadora e muito divertida, concebida para desenvolver as competências e habilidades necessárias para enfrentar os desaﬁos deste novo século. As crianças passam, desta forma, a ver a tecnologia e programação como ferramentas criativas e desenvolvem as suas habilidades na resolução de problemas. www.xn--roboticaparanios-kub.com

Utilize o seu SmartPhone para aceder automaticamente ao link através deste QR code.