Com o objetivo de incluir o conceito de indústria 4.0 no dia a dia dos alunos vinculados ao Laboratório do Projeto de Sistemas de Produção da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), a SKA estabeleceu parceria com a instituição e desenvolveu uma célula de manufatura gerenciada pelo sistema MES SYNECO.
Nomeada PIPEFA (Plataforma Industrial para Pesquisa, Ensino e Formação em Automação), a célula de manufatura é composta por cinco postos de trabalho e um sistema de transferência por esteira.
O projeto está agregando valor às atividades de ensino e pesquisa da Unicamp e preparando os estudantes para a realidade do mercado de trabalho industrial, que vem exigindo profissionais cada vez mais capacitados quanto ao uso de ferramentas de tecnologia para gestão de fábricas.
Conhecimento na prática
Conforme o Professor Doutor da Faculdade de Engenharia Mecânica da universidade paulista, Robert Cooper, a célula é utilizada para demonstrar aos acadêmicos da área, de forma didática, o processo de planejamento e montagem de peças industriais, e a solução MES da SKA possibilita que os acadêmicos visualizem e analisem os dados de produção em tempo real.
“O SYNECO é responsável por fazer o controle e execução da produção. Conectado via OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture, ou Plataforma de Comunicação Aberta de Arquitetura Unificada), que lê as variáveis do CLP e passa para o software, o SYNECO verifica quais postos de trabalho estão em operação, quantas peças foram produzidas, quantas faltam, qual a eficiência dos postos e outros dados importantes da produção, salvando essas informações no banco de dados utilizado pela aplicação”, explica Cooper.
Entenda o funcionamento da célula de manufatura PIPEFA, segundo o professor Robert Cooper
No posto 1, de carregamento, é o ponto onde se inicia a montagem da placa. São colocadas diversas placas e a linha é alimentada conforme demanda.
No posto 2 é onde acontece a montagem central da peça. Com um pistão pneumático e sensores de posição, a peça é encaixada na base.
No posto 3 acontece a montagem lateral, da mesma maneira que a montagem central, porém, com o auxílio de um motor pneumático, a base é rotacionada para que seja colocada peças de ambos os lados.
No posto 4 a peça montada, por fim, passa por uma inspeção para averiguar se as peças estão montadas de acordo com a especificação inicial, conforme posicionamento e quantidade de peças. Futuramente também será inspecionada a cor.
No posto 5 da linha de montagem e após a inspeção, o produto, se estiver em conformidade do que foi pedido é colocado em uma caixa por pistões pneumáticos.
As figuras abaixo representam, respectivamente, a célula de manufatura e as possíveis combinações ilustrativas de produtos gerados pela combinação da montagem de blocos didáticos em uma base comum:
Projeto personalizado
Durante o processo de implantação do software SYNECO na célula de manufatura PIPEFA, Cooper ressalta que recebeu apoio técnico da equipe da SKA o tempo todo, e que isso facilitou muito o processo e a personalização do projeto.
Vale destacar que, por se tratar de um projeto de pesquisa, a SKA precisou instalar outras soluções de hardware e software na célula para gestão da produção e representação do gêmeo digital.
Nesse sentido, o professor conta que o maior desafio foi a leitura das variáveis do CLP por parte do SYNECO. “Para isso, foi utilizado um protocolo de comunicação OPC UA. Para cada posto de trabalho (temos 5), o software abre uma seção OPC (caminho para a leitura), e foi necessário por parte do time da SKA alterar as configurações de abertura e encerramento de seções para o nosso caso específico”, detalha.
O analista de implantação MES da SKA, Adolfo Luis Clemente da Silva, aponta que esse processo facilita a obtenção de dados. “Essa comunicação via protocolo OPC UA com o SYNECO Production facilitou a forma de captar os dados e identificar cada variável, permitindo a simulação do processo produtivo da célula PIPEFA e a realização de um comparativo do planejado com o real”, explica.
Já o técnico de implantação MES da SKA, Gustavo Mazucatto, reitera que além da integração nativa do SYNECO ao OPC UA, os especialistas da SKA possibilitaram ao cenário da UNICAMP o acesso a uma gama de relatórios de produção. “Esses relatórios permitem que os estudantes analisem os dados de maneira assertiva, identificando falhas e facilitando as ações de melhoria na linha de produção simulada por meio dos tempos coletados e dos indicadores de produção, como o OEE”, complementa.
Benefícios da gestão detalhada dos dados produtivos
Sobre os diferenciais do software MES SYNECO da SKA, Cooper destaca a facilidade de instalação, a boa compatibilidade com o CLP e a representação visual dos dados em tempo real como diferenciais da ferramenta na gestão da célula.
O gerenciamento minucioso dos ativos industriais também está dentre os destaques do sistema MES, segundo o docente. “O SYNECO permite o gerenciamento dos lotes de produção, a gestão detalhada dos recursos produtivos por meio do sequenciamento, liberação e monitoramento das instruções de trabalho. Além disso, abrange a função de rastreabilidade no processo”, afirma.
Ele lista que, dentre os benefícios que a célula de manufatura PIPEFA e o uso do sistema de gestão da produção industrial SYNECO estão conferindo aos estudantes, estão:
- A integração do ambiente real com o ambiente virtual;
- A otimização dos processos de produção de forma interativa;
- A capacitação profissional dos estudantes de Engenharia Mecânica;
- A disseminação do conhecimento sobre o funcionamento da Indústria 4.0.
Mais de 100 alunos impactados
Até 2023, aproximadamente 120 alunos dos cursos de graduação e 20 alunos de pós-graduação das áreas de engenharia mecânica e de controle e automação já foram impactados pela célula PIPEFA em disciplinas curriculares da Unicamp.
Além disso, neste ano de 2024, a célula de manufatura também passou a ser incluída nas atividades da Faculdade de Engenharia Mecânica vinculadas com o programa institucional da Unicamp denominado UPA (Universidade de Portas Abertas).
Conforme o acadêmico do curso de Engenharia de Controle e Automação da Unicamp, João Victor Pomiglio de Oliveira, a célula está permitindo que os alunos vejam de perto como um processo industrial é planejado e executado, desde o armazenamento da matéria-prima até a inspeção do produto final.
Oliveira também destaca que esse projeto está demonstrando os mais diversos desafios de engenharia envolvidos na criação, adaptação e funcionamento da célula, possibilitando grande aprendizado em diversas áreas
“A célula envolve desde programação em ladder, sistemas pneumáticos, IHM, protocolos de comunicação até sistemas MES como o SYNECO. A PIPEFA é um excelente exemplo prático de como se dá a transformação de um sistema de produção, se enquadrando nos moldes da indústria 4.0 e abordando os desafios por trás disso. É de suma importância para nós, alunos, adquirir esse conhecimento que nos garante um diferencial no mercado de trabalho e colabora com os avanços científicos”, comenta o estudante.
Parceria de valor
Uma das frentes que a SKA não se cansa de trabalhar é no relacionamento com instituições de ensino, a fim de incentivar a atualização dos currículos de cursos voltados às áreas de engenharia e manufatura, formar alunos mais capacitados e profissionais aptos aos desafios propostos pelo mercado da indústria 4.0.
Nesse sentido, em relação ao desenvolvimento da célula de manufatura monitorada pelo SYNECO na Unicamp, o Cooper ressalta que “a SKA surgiu como um parceiro de desenvolvimento colaborativo, fornecendo não só produtos, como também apoio tecnológico, o qual é essencial para que exista inovação no projeto”.
Ele contextualiza ainda que “estudos sobre conceitos da Indústria 4.0 estão sendo adotados como uma política estratégica do governo brasileiro, o que demonstra que o projeto da célula de manufatura está alinhado ao plano de desenvolvimento do país para alavancar a competitividade industrial e atividade econômica”.
A comercial educacional da SKA, Agatha Gimenez, frisa que é um privilégio para a SKA poder contribuir com esse projeto. “Desenvolvemos um trabalho em várias mãos, a fim de entregar a melhor solução para gestão do chão de fábrica. É essencial trazer esse conceito para o dia a dia dos alunos, preparando uma mão de obra mais qualificada para o mercado de trabalho. A Unicamp, mais uma vez sai à frente e forma alunos capacitados para as indústrias”, comemora.
Impulsione o conhecimento em indústria 4.0 da sua instituição de ensino com o apoio da SKA
Há 35 anos, a SKA atua no desenvolvimento e distribuição de soluções tecnológicas para o mercado industrial e instituições de ensino.
Na área educacional, contamos com um setor dedicado exclusivamente à área acadêmica que atua no licenciamento de versões de softwares de engenharia e manufatura voltados à área pedagógica. Como é o caso da versão educacional do sistema MES SYNECO da SKA que está sendo utilizado na Unicamp e otimizando o aprendizado dos alunos sobre tecnologias industriais.
“A presença da marca SKA e do produto SYNECO na Unicamp, uma das maiores e mais importantes universidades do Brasil, proporciona grande visibilidade. Estar dentro do departamento de engenharia da Unicamp nos ajuda a fortalecer o diferencial de termos um time dedicado à educação”, finaliza Agatha.
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