Você já deve conhecer a pirâmide de automação, mas realmente a compreende? Sabe o que representa cada camada e como identificar seu conteúdo, na prática?
Como sabemos, a automação industrial é uma área de estudo com muitas vertentes a serem discutidas e aprofundadas, e hoje o nosso foco é a pirâmide.
Ela apresenta uma divisão de temas que auxiliam as empresas a entender melhor cada nível do trabalho de produção.
Neste conteúdo, vamos te mostrar de forma simples o que é a pirâmide, esclarecer como funciona e falar sobre os seus níveis. Vamos também abordar qual a camada mais importante.
Boa leitura!
Pirâmide de automação é uma representação visual que mostra, de maneira hierárquica, as camadas de trabalho e controle que existem em ambientes industriais.
Criada na década de 80, seus níveis incluem desde o chão de fábrica até os setores corporativos, e mostram a integração entre tecnologias, técnicas e instrumentos.
Há algumas variações mas, no geral, a pirâmide é constituída pelas cinco denominações:
A pirâmide organiza informações específicas de cada nível, ajudando a compreender, em forma de ilustração, o que compõe a produção e como ela é controlada e planejada.
Ao observar a pirâmide, notamos primeiramente que a sua base abrange o maior volume de informações, o que é facilmente compreensível, já que aí está o chão de fábrica, com os equipamentos e processos da produção em si.
Conforme “subimos” da base para o topo da pirâmide, os dados industriais vão se afunilando, configurando informações com mais qualidade e objetividade, avançando-se o nível de prioridade e tecnologia empregada.
Então, aparecem os sistemas e dispositivos de controle, além dos softwares de monitoramento e armazenamento de dados.
A estrutura da pirâmide de automação pode variar. Em uma breve pesquisa na internet, é possível encontrar pirâmides com quatro, cinco e até seis níveis.
Outras incluem o nível 0 – que seria uma camada separada exclusivamente para sensores e atuadores, destacando o seu trabalho de coleta de dados e execução de comandos.
Há ainda as versões que consideram o nível “externo”, que inclui as entidades externas com as quais a empresa se conecta para enviar, receber, ou analisar informações. Aqui se inclui o relacionamento com fornecedores e clientes.
Muitas vozes do setor de automação afirmam que cada organização possui sua própria pirâmide. Outras sugerem o achatamento da pirâmide existente para seguir os princípios da Indústria 4.0 de interconectividade e flexibilidade.
Vamos conhecer agora os cinco níveis da pirâmide e algumas de suas características.
Essa é a base da pirâmide e envolve tudo aquilo que está presente no chão de fábrica, ou seja, os processos em contato direto com o produto.
Como exemplos de componentes do nível 1, podemos citar: botoeiras, sinaleiros, conversores, transmissores, válvulas, motores, sensores, atuadores, etc.
Esta camada representa o lugar onde tudo está funcionando, onde temos os funcionários trabalhando e os produtos sendo fabricados.
Aqui há uma ampla variedade de dispositivos, instrumentos de medição e protocolos de comunicação – que permitem o diálogo do campo com a próxima camada.
Este nível abrange os dispositivos de controle como CLP (Controlador Lógico Programável), computadores e microcontroladores. Eles controlam todos os dispositivos de campo do nível 1.
As informações que vêm dos sensores e são executadas pelos atuadores são controladas pelos dispositivos do nível 2.
Se os processos forem muito complexos, podem exigir o uso de SDCDs (Sistema Digital de Controle Distribuído) ou relés (chaves eletromecânicas).
Aqui encontram-se as IHMs (Interface Homem Máquina) e os sistemas supervisórios como o SCADA, Elipse, etc. Eles fazem a aquisição de informações vindas dos equipamentos de controle do nível 2, para armazenar em bancos.
Neste nível é feito o monitoramento para saber tudo o que está acontecendo nas máquinas e equipamentos, e em toda a planta industrial.
A supervisão, muitas vezes, é remota, com conexões entre equipamentos realizada por padrões como o OPC UA, otimizando os processos.
Vale ressaltar que apesar do SCADA também receber informações do campo e retornar as saídas para os processos de controle, ele adicionalmente refina ou redefine valores no nível de controle, como a alteração de temperaturas, etc.
O objetivo principal desta camada é rastrear as métricas do campo, como o uso e o desempenho de equipamentos industriais, que podem ser utilizadas para aprimorar a eficiência da fabricação e eliminar gargalos.
Neste nível é planejado o que será produzido, quando, em quanto tempo e quantos funcionários serão necessários. Também são calculados os custos operacionais e até os horários de início da produção de uma nova demanda.
Este nível tem responsabilidade maior, já que lida com funcionários e quantidades, por isso é ocupado por gestores e líderes que organizam e estipulam as metas da empresa, controlando os setores da fábrica.
Aqui são adotadas ferramentas como o MES (Manufacturing Execution System) e o PIMS (Plant Information Management System) para auxílio do gerenciamento da planta.
É o topo da pirâmide, que toma decisões importantes que refletem em todos os outros níveis. Ocupam esta camada os donos, sócios e investidores da empresa.
Eles decidem o seu rumo, como e onde serão aplicados os investimentos e fazem o planejamento geral da marca.
Para ajudar a criar estratégias e administrar as finanças, é usado o Planejamento de Recursos Empresarial (ERP).
Esse sistema de software avalia o desempenho de cada empresa ou planta e direciona tomadas de decisão como a abertura de novas fábricas.
Até mesmo as empresas de pequeno porte podem ter os cinco níveis presentes em sua atuação. Mas, às vezes, surge a dúvida sobre qual camada é a mais relevante.
Apesar de decisões fundamentais serem tomadas no topo da pirâmide, não há como destacar apenas um nível como o principal.
Afinal, todos têm sua importância e se relacionam, complementando-se. Portanto, como não priorizar os dispositivos de campo, os de controle e as ações da gestão?
Assim, o que podemos afirmar é que cada camada é necessária pois, isoladas, não são suficientes para constituir um sistema de automação moderno.
O setor industrial desempenha papel estratégico para a dinamização de todo o sistema produtivo nacional.
E o que faz a área industrial contribuir para o desenvolvimento do país é a observação de conceitos fundamentais como a pirâmide.
Diante de tudo o que foi mostrado neste artigo, ficou claro o quanto a automação é um universo de conceitos e evoluções.
Entendemos que a pirâmide de automação traz luz aos profissionais do setor para que, cada vez mais, possam compreender e aperfeiçoar o seu trabalho na indústria.
A divisão de níveis nos ajuda a ter noção sobre a organização de cada tarefa realizada nas empresas, abrangendo os mais diversos equipamentos e tecnologias, em prol de processos produtivos cada vez melhores.
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