A indústria 4.0 chegou e tem transformado diversos setores. A revolução da digitalização foi provocada pela criação de tecnologias que integram os dados coletados durante os processos físicos.

Essas tecnologias incluem Big Data, análises de dados, Internet Industrial das Coisas (IIoT), impressão 3D, tecnologia sem fio, inteligência artificial (IA), robótica, drones e realidade virtual e aumentada.

Cada indústria e segmento de mercado implanta essas tecnologias de maneiras diferentes. A transformação é tão grande e tão rápida desse mundo em constante evolução da Indústria 4.0 que fica difícil de rastrear tudo. Entretanto, aqui estão alguns exemplos das possibilidades para diferentes usuários finais de válvulas e equipamentos relacionados.

Inovação da indústria 4.0 em alimentos e bebidas

As tecnologias da Indústria 4.0 podem monitorar e automatizar muitos recursos da produção de alimentos e bebidas para maior eficiência e segurança. Exemplos incluem:

• Triagem altamente seletiva para reduzir o desperdício de alimentos e estoques;
• Equipamentos de inspeção para facilitar a detecção e a separação de partículas estranhas cada vez menores;
• Monitoramento de freezers e outros ambientes com temperatura controlada com alertas automatizados;
• Maior visibilidade da cadeia de suprimentos para a rastreabilidade dos ingredientes, permitindo recalls mais rápidos;
• Automatização de válvulas e processos para aceleração e maior controle das etapas de produção.

O Centro de Informação Metal Mecânica descreve o sistema ciber físico na Indústria 4.0 com redes online de máquinas organizadas como redes sociais que são usadas neste setor e em outros.

Estes sistemas vinculam a tecnologia da informação a componentes eletrônicos e mecânicos para permitir a comunicação entre dispositivos por meio de uma rede. Este sistema oferece a capacidade de uma “fábrica inteligente” reagir rapidamente a mudanças nos níveis de estoque, demanda ou defeitos.

Recursos de monitoramento e tecnologia de localização GPS são usados ​​no mundo de alimentos e bebidas para permitir o rastreamento de entregas e a verificação das condições às quais os produtos são expostos durante o transporte, incluindo temperaturas e níveis de umidade.

Hoje, esses recursos não beneficiam apenas a indústria de alimentos e bebidas, mas também qualquer negócio que dependa de armazenamento controlado e condições de envio para manter a qualidade do produto.

Inovação da indústria 4.0 em óleo e gás upstream

De acordo com especialistas do Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis (IBP), embora esta indústria seja conhecida por suas tecnologias inovadoras, o setor está bem atrás de outros quando se trata de se tornar digitalmente habilitado, mas existem exceções.

Por exemplo, casos de iniciativas no desenvolvimento de recursos da Indústria 4.0, como a execução de “campos de treinamento digital” e a criação de um “lago de dados” central de 1 petabyte de informações operacionais globais disponíveis para os engenheiros das empresas.

O mercado upstream já usa análise de dados e visualização 3D como parte do processo de exploração. Algumas empresas de exploração e produção também estão experimentando modelos 4D que integram dados de produção para acompanhar as mudanças nos níveis de óleo e gás de reservas. Isso permitiria uma compreensão do potencial de produção e vida útil de cada poço.

Outra área onde as tecnologias estão avançando são as plataformas de petróleo equipadas com bombas submersíveis que elevam o óleo à superfície. Essas bombas precisam de ajustes periódicos. De acordo com um relatório da Cognizant, uma empresa de serviços de campos petrolíferos analisa e otimiza remotamente a função das válvulas e bombas, podendo ajustar ou recalibrar tudo à distância.

Com uma abordagem da Internet das Coisas (IoT) para fazer o monitoramento, coleta informações dos sensores desses equipamentos, faz a análise para determinar quais alterações precisam ser feitas e programa os ajustes necessários remotamente.

Inovação da indústria 4.0 no setor farmacêutico

Embora a indústria farmacêutica use o processamento em lote por muito tempo, as empresas e agências regulatórias estão adotando mais recentemente o processamento contínuo. Explicando: na fabricação em lote, todos os materiais são carregados antes do início do processamento e descarregados no final do processamento; na manufatura contínua, o material é simultaneamente carregado e descarregado do processo.

O processamento contínuo tem sido usado em outras indústrias há muito tempo e oferece muitos benefícios, incluindo menos etapas, tempos de processamento mais curtos e uma pegada menor do que o processamento em lote.

Segundo um relatório da Watson-Marlow, a expectativa é que os custos com saúde no Brasil cresçam de 7% (que era em 2006) até 13% em 2030. Por esse motivo, é vital processos mais enxutos para melhorar o valor dos medicamentos e ajudar a comunidade.

Assim, sensores especiais, coleta e análise de dados e controle contínuo, usando inteligência artificial, que são todas ferramentas da Indústria 4.0, apoiarão e permitirão a mudança para o processamento contínuo.

Além disso, como a segurança e a qualidade em produtos farmacêuticos são as principais prioridades, os métodos da Indústria 4.0 apresentam uma maneira ideal de monitorar e controlar o processamento contínuo, o que ajuda a garantir essa segurança.

Inovação da indústria 4.0 em plantas de energia

Uma publicação do canal Automação Industrial sobre geração de energia e eficiência energética descreveu as maneiras pelas quais as tecnologias da Indústria 4.0 podem garantir que as usinas de energia operem com mais eficácia e segurança.

O uso de sensores e análise de dados para avaliar e monitorar equipamentos e processos permite que ajustes ou manutenção sejam feitos antes que uma falha cause uma interrupção, diz a análise.

Algumas aplicações de IIoT da rede elétrica em canais de distribuição já estão em funcionamento há algum tempo. Medição elétrica avançada, em conexão sem fio, fornece dados que suportam operação eficiente e melhor experiência do cliente.

Por exemplo, um estudo do CGEE relata sobre cooperativas rurais de eletricidade, que usam medição inteligente e monitoramento de tensão para melhorar o atendimento ao cliente, otimizar o gerenciamento de interrupções e maximizar a vida útil dos ativos.

Os sensores no sistema relatam dados sem fio e a análise traduz os dados em ações úteis. Os dados de uso diário e mesmo por hora estão disponíveis para a concessionária e seus clientes. Os clientes com acesso às informações de uso podem ver os resultados de suas escolhas de conservação de energia, como substituir aparelhos ou desligar as luzes em áreas desocupadas.

A concessionária pode usar o monitoramento de tensão e um utilitário de utilização do transformador para descobrir quais transformadores precisam ser substituídos e quais não estão esgotados, bem como quais permitiram a substituição por equipamentos mais baratos e de tamanho apropriado.

Finalmente, quando ocorre uma interrupção, os medidores neste processo enviam a condição diretamente para o sistema de gerenciamento de interrupção da concessionária, para que os clientes não precisem relatar a interrupção e os reparos possam começar rapidamente.

Inovação da indústria 4.0 no tratamento de água

Segundo um relatório publicado pela OMS e o UNICEF, cerca de 5,5 bilhões de pessoas ao redor do planeta ainda não têm acesso ao saneamento básico. Esses dados fazem parte de um alerta mundial para que os governos invistam em saneamento.

Para combater isso, entra em ação o processo de automação no saneamento, gerando diversos benefícios, como confiabilidade, qualidade, economia, segurança e vantagem competitiva.

Soluções criativas e inovadoras já fazem parte da nossa realidade. Essa nova tecnologia é essencial para tornar os serviços de saneamento básico eficientes.

Podemos ver isso presente em grandes concessionárias, como a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp), que desde 2010 trabalha com uma Superintendência de Pesquisa, Desenvolvimento Tecnológico, Inovação e Novos Negócios e tem convênio com a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) que destinará R$ 50 mi até 2029 para financiamento de projetos de centro de pesquisas.

A ideia é criar processos e trazer novas tecnologias para eliminar a dependência de fornecedores externos, como um sistema de microfones que trabalham na identificação de vazamentos na rede de água sem necessidade de deslocamento de uma equipe.

Assim, é possível “ensinar” uma máquina a prever perdas no processo de abastecimento com o auxílio da tecnologia para acompanhamento do consumo. Isso permite manutenção preventiva e colabora para a eficiência no abastecimento.

Em algumas cidades brasileiras, as perdas podem chegar a 40% durante o processo de distribuição e o uso de sensores inteligentes conectados à IoT possibilita a identificação e prevenção dessas perdas.

As válvulas e equipamentos no centro do desenvolvimento na indústria 4.0

Em todos os setores de atuação, quando tratamos de indústria 4.0 o que temos sempre em comum é a presença de válvulas nos processos. Atualmente, a automação e controle ofertado por esses equipamentos vêm ajudando ainda mais a entregar soluções precisas, com segurança e maior precisão.

Entre alguns dos destaques, encontra-se a marca americana AirSweep, da fabricante Control Concepts USA. A solução Airsweep é uma incrível inovação e visa eliminar o acúmulo de material dentro de silos de grãos, minério, produtos químicos etc. Com uma série de bicos estrategicamente posicionados, que emitem uma rajada de ar comprimido de alta pressão, em alto volume, há 360 ​​graus para levantar e varrer o material estagnado de volta para o fluxo – abrindo caminho para maior eficiência da fábrica.

Além disso, diversas válvulas de controle e automação vêm ajudando indústrias como a alimentícia e farmacêutica a desenvolver processos mais limpos e eficazes, trazendo mais benefícios, como confiabilidade, economia, segurança e vantagem competitiva.

Esses são apenas alguns exemplos de como as tecnologias da Indústria 4.0 podem melhorar a produção, aumentar a segurança ou permitir a conservação. À medida que as empresas se familiarizam com as tecnologias e desenvolvem aplicativos e integrações para elas, os ganhos potenciais são enormes.