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Autonomia industrial no horizonte

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Resumo

A era da força de trabalho remota trouxe à tona uma necessidade entre indústrias de sistemas de controle industrial resilientes à prova de futuros, apoiando as fábricas de fabricação mais eficientes, sustentáveis e seguras.Através da integração de software e tecnologias autônomas ao longo da linha de produção e a inovação de sistemas de controle de processos, os operadores de plantas podem obter benefícios operacionais a longo prazo.Os avanços contínuos na automação de processos permitiram aos usuários criar modelos de estado estacionário e dinâmico para o design da planta e controle, avaliar o desempenho do equipamento e solucionar problemas, avaliar o projeto do processo e resolver problemas operacionais.Ao usar o software, incluindo controle avançado e gerenciamento de alarme, as organizações industriais otimizaram processos industriais para melhorar os resultados dos negócios e a segurança.Esse progresso também proporcionou maior visibilidade para o risco de processo-principalmente limites ideais definidos pelo controle avançado e controles rigorosamente executados para manter esses limites.Hoje, a introdução de novas tecnologias digitais nos níveis de planta e empresa tem o potencial de aumentar as pessoas e processos em um grau sem precedentes.Funções avançadas, como inteligência artificial e aprendizado de máquina, estão mudando a maneira como as pessoas trabalham na indústria.Os sistemas de controle autônomo atendem à crescente necessidade de otimizar as comunicações das plantas, fornecer suporte para a próxima geração de trabalhadores industriais e obter uma visão mais abrangente das ineficiências do processo.As soluções autônomas aumentam a segurança e o desempenho da força de trabalho, reduzindo o impacto ambiental e os custos operacionais com ativos de sistema mais adaptáveis e acessíveis.As indústrias de processo nunca estiveram sob maior pressão para cumprir as metas de produção, minimizar custos e maximizar a eficiência dos ativos, garantindo a saúde e a segurança.No futuro, as empresas desses setores precisarão alinhar melhor as estratégias de produção com a demanda do mercado para maximizar o crescimento da receita.Eles também devem adotar a adoção de tecnologias digitais para gerar eficiência e fazer investimentos em plantas para reduzir as pegadas de carbono.Da segurança à sustentabilidade e produtividade à confiabilidade, os obstáculos apresentados no ambiente de trabalho remoto amplificaram a necessidade de plantas mais resilientes e interconectadas.No entanto, mesmo quando as indústrias lidam com mudanças estruturais e, como sociedades e economias, giram para o "novo normal", as próprias empresas do setor de processos têm uma janela de oportunidade: agora é a hora de adaptar estratégias e tecnologias para ajudar a reduzir a interrupção nas operações e alcançar novasníveis de desempenho e lucratividade.

Estado atual

Os sistemas de automação em plantas de processo contínuo estão em constante evolução devido a pressões competitivas da indústria, demandas de clientes, eventos externos e requisitos de segurança.Goste ou não, a maioria dos sistemas existentes mudou como resultado de inúmeras pequenas ações tomadas ao longo dos anos.Um sistema de controle originalmente instalado há 25 anos pode incluir uma colcha de retalhos de pequenas adições feitas ao longo do tempo, levando a um sistema difícil de manter por causa de todas as suas peculiaridades únicas.Somente alguns proprietários de sistemas adotam uma abordagem estratégica do ciclo de vida para seus sistemas de controle.Outros geralmente são reativos, fazendo alterações apenas conforme necessário para corrigir problemas.Muitos locais industriais também sofrem com a falta de uma filosofia consistente na integração de vários subsistemas de plantas.A tecnologia da informação predominante (TI) se concentra no espaço de tecnologia operacional (OT) apenas exacerbou esse problema.Além disso, a geração atual de engenheiros industriais experientes, operadores e técnicos está no processo de se aposentar.À medida que esses trabalhadores saem da planta, eles levam consigo um conhecimento tribal valioso do design e evolução do sistema de controle, dos processos de produção e das estratégias de controle associadas.Esta partida está causando a perda de seu know-how coletivo.Recrutar trabalhadores para as aposentadorias de aterro é apenas uma parte da abordagem dessa lacuna de habilidades industriais.Uma vez que novos funcionários estiverem no local, eles devem ser treinados com eficiência para que possam melhorar rapidamente e produzir resultados.Todos esses desafios preparam o terreno para uma nova abordagem para o sistema de controle de amanhã.As indústrias de processo contínuo estão no início de um ponto de inflexão sobre o que eles podem fazer com soluções de automação.Os objetivos de hoje devem ser alavancar décadas de know-how de processo, encontrar maneiras de integrar subsistemas e otimizar as comunicações e tornar-se mais flexível em como trabalhar com a tecnologia de controle em geral.

O que é (e não é) autonomia industrial?

Industrial Autonomy on the Horizon

O tópico de "autonomia industrial" está ganhando interesse significativo, com muitas visões diversas - e opiniões convincentes - no que constitui a operação autônoma de uma instalação industrial.De acordo com um estudo recente da LNS Research, aproximadamente 50% dos líderes de transformação industrial têm uma iniciativa de plantas autônoma formalizada, e cerca de 41% desses líderes estão acelerando seus esforços de plantas autônomas devido à pandêmica global.

O mundo da autonomia industrial é uma parte crucial do que finalmente compreende a indústria 4.0, que permitirá ativos e operações industriais com recursos adaptativos robustos.Os sistemas de controle autônomo responderão sem a interação do operador em situações dentro de um domínio seguro e limitado que não foi pré -programado ou antecipado no design do sistema.A autonomia industrial permite que as empresas industriais aproveitem tecnologias inovadoras para criar uma verdadeira transformação digital de estratégias operacionais.Como a digitalização não é um processo de uma etapa, é crucial entender as capacidades de uma instalação, a maturidade digital e o estado de operações para identificar seus próximos passos na evolução industrial.É evidente que as plantas de processo industrial podem se mover em uma trajetória em direção à autonomia industrial e fazer melhorias semelhantes de mudança de passo nos benefícios, aproveitando a nova tecnologia.Em um ambiente industrial, a tendência para a operação autônoma está realmente focada na tecnologia de sensor e automação avançada ideal em plantas.A autonomia industrial é sobre alavancar a tecnologia para uma melhor consciência situacional.Trata -se de permitir que um sistema tome uma ação ideal que atinge os resultados desejados da melhor maneira possível.E esses resultados são melhor produção, qualidade melhorada, operação mais confiável e uma força de trabalho muito mais eficiente.A autonomia industrial ajuda.Mais importante ainda, operações autônomas podem significar mover os humanos para fora de ambientes inseguros sem inibir seu acesso ou visão para processar informações.

Níveis de operação autônoma

Ao considerar a ampla gama de tarefas operacionais envolvidas em uma planta típica de processo, da sala de controle ao campo e ao planejamento e agendamento, parece que operações totalmente autônomas podem estar fora de alcance para muitas empresas.As indústrias de processo, no entanto, continuarão a implantar subsistemas mais inteligentes e semi-autônomos que permitem à força de trabalho da planta se concentrar em tarefas de nível superior, mesmo enquanto tornando simultaneamente a operação mais segura, confiável e mais eficiente.

Para avançar em direção à autonomia nos processos industriais, é importante analisar o que pode ser totalmente automatizado, quais elementos exigirão supervisão humana e quais áreas permanecerão manuais.Uma vez que essa clareza é estabelecida, é possível definir um caminho para a autonomia após seis níveis progressivos:

Na maioria das vezes, o negócio de petróleo e gás muito a montante é de autonomia - poços e oleodutos são amplamente não tripulados.Ao reduzir a presença física de pessoas em uma plataforma offshore para as poucas vezes que é absolutamente necessário, as empresas operacionais podem melhorar drasticamente a segurança humana e diminuir os custos operacionais.A indústria de mineração também está se movendo rapidamente em direção à autonomia, diminuindo substancialmente o número de pessoas em locais de processo muitas vezes muito remotos em favor de operações centralizadas.Embora o modelo de maturidade acima mencionado tenha uma sequência e evolução naturais - é reconhecido que a maioria das instalações terá um grau variável de capacidade em cada nível - os operadores de plantas podem achar que existem procedimentos manuais para algumas operações e também possuem peças de equipamentoque operam amplamente autonomamente.Portanto, é instrutivo avaliar os recursos existentes em cada nível.

Tendência para o futuro

As tendências são inconfundíveis: a autonomia é uma tecnologia crítica que levará as operações do setor de processo para o futuro.À medida que a tecnologia vai além da automação, a autonomia e os sistemas autônomos trarão melhorias em muitas áreas.Os desenvolvimentos mais recentes em torno da autonomia industrial fornecem uma resposta oportuna a várias tendências importantes da indústria, incluindo o desejo de preparação e resiliência pós-Covid-19, crescente complexidade operacional, o envelhecimento da força de trabalho industrial e as necessidades de aumento.Independentemente das ferramentas, design ou talento atuais de uma empresa, a integração de soluções autônomas em qualquer nível de produção serve como um catalisador para aumentar o desempenho operacional, abordando problemas de segurança, eficiência e confiabilidade para ajudar a promover a continuidade dos negócios.Uma visão não onerada é necessária para plotar as etapas incrementais para alcançar um futuro mais autônomo.Essa visão requer investir em sistemas de automação de maneira estratégica e consistente com o ciclo de vida total da planta em mente.

Images courtesy of Honeywell Process SolutionsThis feature was originally published in the December 2021 issue of InTech magazine.

About The Author


Joe Bastone é o diretor de gerenciamento de produtos da Experion PKs com soluções de processo Honeywell.Ele ganhou um BS em Engenharia Química do Rensselaer Polytechnic Institute em Nova York.Bastone está com Honeywell há mais de 20 anos.

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