Ilustração da indústria 4.0

Você já ouviu falar de indústria 4.0?

Evolução

1784

Primeira Revolução

"Tear Mecânico"

Introdução da produção mecanizada, com equipamentos movidos à agua ou vapor

Entre os séculos XVII e XVIII

Atendendo às necessidades de drenar a água acumulada em minas de ferro e de carvão, foram desenvolvidas algumas máquinas, mas foi em 1705 que o inglês James Watt criou a primeira máquina à vapor, dando um início a aplicações industrias diversas como movimentação de navios, fábricas de teares, máquinas de usinagem, entre outras, por sua extraordinária potência. Após isso, diversas outras máquinas surgiram, inclusive a primeira máquina com força hidráulica para fiar conhecida como ”water frame”, este período beneficiou em grande escala a indústria têxtil.

(Fonte: A História das Máquinas 2006)
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1870

Segunda Revolução

"Linha de Produção em Matadouro em Cincinnati"

Baseada na produção em massa

Século XIX

Divisão de tarefas e equipamentos movidos à energia elétrica. Foi desenvolvido o primeiro motor elétrico pelo cientista berlinense Werner Von Siemens em 1866. Após esta extraordinária invenção, surgiu à primeira locomotiva acionada por motor elétrico (1879) e o primeiro bonde elétrico (1881). Neste período, surge o motor de corrente alternada

de duas fases, criado por Galileu Ferraris, em 1885, o motor bifásico, criador por Nikola Tesla em 1887 que também havia projetado a primeira usina hidrelétrica, no Niagara, e o motor trifásico, em 1889 desenvolvido por Dolivo-Dobrowolsky, este último motor veio a ser produzido em série por máquinas universais em meados de 1891. Foi nesta época que foi desenvolvida a luz elétrica, ampliando as taxas de

lucratividades industriais, atraindo novas indústrias. Com isso, uma grande disseminação de utilidades domésticas e bens de consumo foram eminentes, surgindo assim, a sociedade moderna. (Fonte: A História das Máquinas 2006)

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1969

Terceira Revolução

"Primeiro Controlador Lógico Programável - MODICON"

Uso da eletrônica e TI para automação da produção

Meados do século XX

Em 1800 para atender a indústria têxtil, Joseph Marie Jacquard desenvolveu uma máquina de tecer que tinham ações controladas por meio de interpretações automáticas de instruções numéricas. Em meados de 1900, Herman Hollerith, físico que fundou a empresa que deu origem à Internacional Busines Machines – IBM desenvolveu um sistema de armazenamento de dados para os cartões perfurados para o departamento de recenseamento dos Estados Unidos.

Em 1903, foi inventada uma das primeiras linhas de montagem por Henry Ford, a produção em série, com máquinas para atender necessidades específicas de cada peça e não mais somente máquinas universais, o que necessitou um alto grau de automação, ampliando a produtividade. Assim surgiram as primeiras integrações de máquinas.

Com o passar da evolução industrial, novas máquinas surgiam com capacidades de armazenagem e processamento de dados. Neste período, atendendo as Forças Aéreas Americanas na fabricação de aviões e material bélico, foi encontrada a empresa Parsons que já tinha experimentado usar uma forma rudimentar de controle por números em uma máquina de usinagem convencional. Após anos de pesquisa e investimento a Parsons em conjunto com a Cincinat Lamb desenvolveram a primeira máquina-ferramenta com Controle Numérico - CN, apresentada em 1953 no MIT. Após isso, em meados de 1980, os a dados numéricos começaram a ser gravados em banco de dados e disquetes, evoluindo para máquinas com Controle Numérico Computadorizado – CNC.

Hoje

Quarta Revolução

"Sistemas Ciber-Físicos"

Uso de sistemas físico-cibernéticos, novo paradigma, e representa a interação autônoma e inteligente entre sistemas de fabricação utomáticos complexos

Hoje

Conhecida como Indústria 4.0 na Alemanha, Smart Manufacturing nos Estados Unidos e Manufatura Avançada no Brasil, combina modernos recursos de automação industrial com os avanços dos sistemas de computação, informação e comunicação via internet, permite que linhas de montagem e produtos, troquem informações entre si ao longo do processo, ao mesmo tempo em que diferentes unidades fabris tomam decisões sobre produção, compras e estoques sem interferência humana.

O resultado disso é uma flexibilidade na produção de produtos com características distintas em uma mesma fábrica podendo ser gerenciada de forma remota. É a integração de todos os sistemas, podendo incluir o cliente final, a logística, o controle de produção e até mesmo das definições e características físicas do produto.

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Projeto

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Da ideia

Frente ao sucesso da 1º apresentação do Demonstrador da Linha Conceito da Manufatura Avançada na Feira Internacional de Máquinas e Equipamentos – FEIMEC 2016, com repercussão internacional, a ABIMAQ e o SENAI São Paulo estabeleceram uma parceria e desenvolveram a 2ª edição de uma linha conceito da indústria 4.0 para ser exibido na Feira Internacional de Máquinas-Ferramenta e Automação Industrial– EXPOMAFE 2017. A ABIMAQ fez um convite às empresas do setor e suas associadas, dessas, 12 empresas se propuseram a participar desta nova edição. Este projeto conta ainda conta com a colaboração do Instituto MAUÁ de Tecnologia, Centro Universitário FEI, e outras 10 empresas que cederam tecnologias complementares para a operação da linha.

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A definição do produto

Para a definição do produto, as empresas participantes se reuniram e discutiram diferentes possibilidades de acordo com as tecnologias disponíveis e os conceitos a serem perseguidos. Dessa forma, ficou definido a produção de um Porta Celular com a funcionalidade de amplificação de som mecânico.

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Personalização do produto

Um dos conceitos da Indústria 4.0, é a produção em grande escala de produtos personalizáveis. Dessa forma foi concebido o produto com 3 customizações: Produto adequado ao tamanho do celular do requisitante, escolha de 1 cor dentre 3 cores possíveis, e a inserção de um pequeno texto inserido pelo requisitante.

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Planejamento da linha de produção

O projeto foi Comissionado Virtualmente de acordo com as tecnologias disponíveis e conta com Módulos Autônomos de Produção, Comunicação Máquina-Máquina, Sistema de autogestão da produção, Big Data, Data Analytics e Realidade Aumentada além de outras características da Indústria 4.0.

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Design de produto

Ao lado das máquinas, equipamentos e sistemas de controle e comunicação envolvidos, uma competência importante para o desenvolvimento do projeto foi a intervenção de Design de Produto, na criação do porta-celular de acordo com os requisitos do processo de fabricação envolvidos no conceito da Manufatura Avançada.

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Desafios no projeto

  • Utilização de PC Industriais
  • Modularidade e flexibilidade da produção
  • Arquitetura de rede
  • Protocolo de cominucação OPC UA
  • Comissionamento Virtual
  • Realidade Aumentada
  • ERP, MÊS, PLM
  • Eficiência Energética
  • Big Data
  • Data Analytics

Eventos Paralelos

Associação Brasileira das Indústrias de Máquinas e Equipamentos

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Contato

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