A Indústria 4.0 está transformando os sistemas de fabricação - tanto o equipamento envolvido quanto a maneira como ele é desenvolvido. Que novos desafios e oportunidades irão acompanhar esta tendência? É isso que queríamos saber do Dr. Michael Kreis, vice-presidente de P&D da Kaltenbach e Markus Sandhöfner, gerente geral da B&R Germany.
Dr. Kreis, seus clientes pedem "Máquinas da Indústria 4.0"?
Kreis: Nós temos clientes que solicitam explicitamente máquinas da Indústria 4.0, e temos muitos outros que solicitam qualidades e recursos específicos de sistemas cibernéticos. Quando você olha para as especificações de requisitos, o conceito de integração está desempenhando um papel cada vez mais proeminente. Cada máquina em uma fábrica tem que se encaixar com a infra-estrutura existente. Nossos clientes precisam, portanto, de máquinas capazes de se comunicar entre si, bem como com os sistemas ERP e MES. Eles querem coletar dados operacionais e visualizá-los em dispositivos móveis. A manutenção remota também é fundamental, para que eles possam fazer coisas como atualizar seu software sem ter que colocar um técnico no local.
Como esses requisitos afetam o modo como você desenvolve suas máquinas?
Kreis: A Indústria 4.0 já causou um impacto duradouro na forma como as máquinas são desenvolvidas. Apenas cinco anos atrás, desenvolvedores de software diferentes ainda estavam escrevendo subprogramas que se comunicavam uns com os outros através de um protocolo proprietário. Hoje, esta comunicação tem de seguir padrões bem estabelecidos. Se há uma coisa que é clara, afinal, é que cada elo da cadeia produtiva precisa trabalhar harmoniosamente com todos os outros. Em conjunto com os sistemas de TI, esse tipo de interconexão abre novas e excitantes possibilidades. Basta pensar em como a Internet mudou nossas vidas pessoais.
Sr. Sandhöfner, onde a automação se encaixa nesta imagem?
Sandhöfner: Em um sistema de fabricação integrado, a tecnologia aberta é essencial para permitir uma comunicação consistente. Ao mesmo tempo, as máquinas precisam se adaptar responsavelmente a diferentes produtos. Na prática, isso significa um aumento substancial na tecnologia de servo para torná-los mais flexíveis. Também significa mais linhas de código, uma vez que muitas das funções de uma máquina moderna são implementadas em forma de software. E, no final do dia, o operador precisa ser capaz de lidar com a máquina - independentemente de quão complexa ela é. Nosso trabalho como fornecedor de automação é, portanto, oferecer aos construtores de máquinas um ótimo suporte em todas essas áreas. Eles precisam ter a solução de automação implementada o mais eficientemente possível para que eles possam focar sua energia criativa em tornar suas máquinas mais competitivas.
Dr. Kreis, o que torna a nova máquina Kaltenbach competitiva?
Kreis: Ele precisa fazer mais do que outras máquinas, mas não deve custar mais. Isso pode soar retórico, mas é um fato. A crescente pressão da concorrência global pode ser sentida em toda a nossa indústria. A maneira como nos posicionamos estrategicamente é através da nossa capacidade de oferecer valor agregado que deixa os clientes entusiasmados com nossas máquinas. Portanto, a funcionalidade avançada é a exigência central de cada máquina que construímos, e para chegar lá precisamos usar todas as ferramentas em nossa caixa de ferramentas. Como Markus diz, estamos falando primeiramente sobre software, porque reinventar a roda dentada só vai chegar até você.
Que tipo de desafios isso representa para sua equipe de desenvolvimento?
Kreis: Nós temos que implementar muito mais funcionalidade no software do que nós costumávamos. Ao mesmo tempo, não podemos simplesmente continuar adicionando desenvolvedores. Portanto, temos de gerenciar os recursos que temos de forma mais eficiente - através de engenharia simultânea e certificando-se de que as várias equipes estão devidamente em rede. Em termos de eficiência, o que é importante é que temos nossos desenvolvedores trabalhando em recursos-chave que tornam nossas máquinas únicas. Eles não devem se amarrar com a programando um milésimo controlador servo. Para tarefas repetitivas como essa, usamos componentes prontos que são criados, mantidos e atualizados pela nossa parceira B&R. Isso nos dá funcionalidade que podemos confiar absolutamente.
Sandhöfner: Durante o ciclo de vida de uma máquina, aproximadamente 70% dos custos do software são destinados à manutenção. Os OEMs dedicam mais da metade do seu tempo de desenvolvimento apenas à manutenção das funções existentes - uma atividade que os clientes não lhes pagam para fazer.
Quando chegou o momento de desenvolver uma máquina de processamento de metal inovadora que executa corte, perfuração e fresagem em paralelo, você optou por usar a Tecnologia mapp. Por que?
Kreis: A KDH 1084 tem mais eixos CNC do que qualquer máquina que a Kaltenbach já construiu. Nós também estávamos olhando para um cronograma de projeto muito ambicioso, com apenas três meses para programar 20 eixos CNC. Isso só era possível usando componentes prontos. Com certeza, o tempo que teríamos de salvar a manutenção do software ao longo do ciclo de vida da máquina também desempenhou um papel decisivo.
O que seus desenvolvedores diriam sobre o projeto se perguntarmos a eles?
Kreis: Na verdade, eu pedi-lhes sobre a sua experiência com mapp. Sua resposta? "Nós não conseguiríamos sem a mapp." Nosso pessoal realmente notou o tempo que é salvo. E não estamos falando em cortar 5% ou mesmo 10% - estamos falando de pelo menos triplicar a velocidade de desenvolvimento. Olhando para trás no projeto, estamos unanimemente felizes com a nossa decisão. Outra coisa que nos ajudou foram as opções de simulação de máquina extensa que a B&R tem fornecido sem custo extra, e que não exigiu nenhum hardware extra. Testando desde cedo com o PC de desenvolvimento, conseguimos minimizar o tempo necessário para o comissionamento.
Sr. Sandhöfner, da B&R apresentou mapp Technology no evento SPS IPC Drives do ano passado em Nuremberg. Que tipo de feedback você tem obtido de clientes, entretanto?
Sandhöfner: A mapp já está sendo usada para desenvolver máquinas e equipamentos em cerca de 200 aplicações em todo o mundo. O feedback foi esmagadoramente positivo, e estende-se a outros aspectos da nossa solução também. Mapp fornece aos desenvolvedores uma estrutura que lhes permite trabalhar consideravelmente mais rápido, além de simplificar a manutenção do software. Ao mesmo tempo, a Scalability+ da B&R dá-lhes uma flexibilidade máxima ao desacoplar o software da máquina do seu hardware e permitir que ele seja programado independentemente. Nossos clientes desfrutam da mesma flexibilidade com nosso portfólio de hardware, o que garante que eles são sempre livres para escolher a solução que melhor se adapta à aplicação em mãos. Tomados em conjunto, o que tudo isso significa para nossos clientes é uma imensa vantagem competitiva.
O que mais importa?
Sandhöfner: O que importa mais é a sua capacidade de construir máquinas que se destacam da concorrência. Como disse Michael, trata-se de diferenciar suas máquinas através de funcionalidade avançada e desempenho. Para fazer isso, no entanto, seus desenvolvedores precisam de tempo. Liberamos o tempo que de outra forma gastariam implementando a funcionalidade básica pelo fornecimento de módulos padronizados que se provaram milhares de vezes no campo. Nossos clientes são capazes de se concentrar na criação de valor agregado para o usuário final e distinguir-se da concorrência global.
Se você tivesse que resumir os benefícios da mapp em uma frase, qual seria?
Sandhöfner: A mapp permite que nossos clientes se concentrem no que mais importa.
Que notícias podemos esperar sobre mapp na exposição deste ano?
Sandhöfner: Especialmente para as indústrias de alimentos e bebidas e de embalagens, trabalhamos em conjunto com a OMAC para desenvolver o componente mapp PackML. A B&R é a primeira fornecedora de tecnologia do mundo a oferecer uma interface padronizada tanto para comunicação em nível de fábrica quanto em nível de máquina. Outros componentes mapp atualmente em desenvolvimento permitirão aos operadores fazer configurações e mudanças de software em tempo de execução convenientemente via tela IHM, simplificar a interação homem-máquina em geral e oferecer suporte a desenvolvedores com funções de tecnologia adicionais. No início do próximo ano teremos dobrado a seleção de componentes da mapp.
Produção de perfil de aço eficiente e ergonômico
As máquinas de corte e perfuração convencionais para perfis de aço têm sido afetadas pelo tempo de inatividade, pois somente um dos processos pode estar ativo por vez. Kaltenbach desenvolveu uma nova máquina que, pela primeira vez, executa 3 processos em paralelo: corte, furação e fresagem. O novo design aumenta a produtividade em 30 a 80%
Para escrever o software de requerimento, os desenvolvedores da Kaltenbach se basearam na Tecnologia mapp da B&R. Em apenas 3 meses, eles desenvolveram uma solução de unidade de trabalho para variantes de máquina com até 40 eixos
O design modular da máquina permite que ele seja adaptado de forma flexível às necessidades dos usuários finais. O IHM é intuitivo para navegar e seu design ergonômico permite que os operadores trabalhem sem fadiga.
