1. Por que é importante otimizar o controle de pressão ou vazão?
Ulrich Sixt: Uma automação eficiente requer uma coordenação precisa de ambas as variáveis. Nos sistemas pneumáticos, a pressão e a vazão estão intrinsecamente ligadas. Um cilindro não se move apenas porque há pressão - também é preciso haver o fluxo de ar para permitir o movimento. Sendo assim, o controle puramente estático da pressão não é suficiente.
Um sistema de controle bem coordenado possui várias vantagens. A eficiência energética desempenha um papel fundamental, pois um suprimento de ar comprimido excessivamente alto leva a um consumo desnecessário e ao aumento dos custos. As válvulas reguladoras de pressão proporcionais podem ajudar a controlar com precisão o fluxo de ar e fornecer apenas o volume necessário. Por último, mas não menos importante, o controle preciso aumenta a vida útil dos componentes, pois evita flutuações repentinas de pressão que aceleram o desgaste de válvulas e atuadores.
2. Que outros desenvolvimentos existem no controle de pressão ou vazão e o que os diferencia dos sistemas convencionais?
Ulrich Sixt: A tecnologia proporcional, os sensores e os algoritmos inteligentes dos sistemas automatizados modernos otimizam significativamente a precisão e a eficiência. Um desses aprimoramentos são as válvulas reguladoras controladas pneumática ou eletricamente. Elas ajustam a vazão e a pressão ao valor nominal ou a um sinal externo – o que é interessante, caso sejam necessárias diferentes pressões no processo. As válvulas reguladoras de pressão proporcionais mantêm a pressão do sistema constante em tempo real, independentemente das flutuações.
Em muitas aplicações, a pressão e a vazão ainda são controladas manualmente ou com válvulas reguladoras simples. São dispositivos já comprovados, mas muitas vezes insuficientes para fornecer maior precisão e eficiência. As válvulas manuais, por exemplo, exigem reajustes periódicos, pois não reagem automaticamente às flutuações de pressão.
3. Que vantagens as modernas válvulas proporcionais oferecem para a automação?
Ulrich Sixt: A combinação inteligente de atuadores altamente dinâmicos, sensores e algoritmos de controle permite o controle de alta precisão de pressão, vazão e movimento: automatizado, eficiente e adaptável a uma ampla gama de requisitos de processo. Com a Controlled Pneumatics, a Festo implementou com sucesso exatamente esse princípio.
As válvulas proporcionais modernas operam em uma malha de controle fechada e dinâmica, o que permite a adaptação contínua às condições variáveis. Os sensores medem continuamente a pressão atual e transmitem os valores para os componentes eletrônicos de controle. Estes comparam o valor real medido com o valor nominal especificado e detectam imediatamente os desvios. A válvula reage em tempo real e se adapta automaticamente, aumentando ou reduzindo a pressão para manter com precisão o valor desejado (controle de vazão). Os reguladores de vazão desempenham um papel decisivo nessa malha de controle. Eles garantem a dosagem precisa do fluxo volumétrico para otimizar o consumo de energia e, simultaneamente, garantir um desempenho constante. Esse sistema de controle inteligente garante condições de processo estáveis, reduz as perdas de energia e aumenta a eficiência de todo o sistema.
4. Quais são os benefícios do controle inteligente de pressão ou vazão?
Ulrich Sixt: O controle inteligente de pressão e vazão aumenta a eficiência, a estabilidade do processo e a disponibilidade do sistema. O controle preciso sem flutuações otimiza o consumo de energia e melhora a qualidade do produto. A pressão constante protege os componentes pneumáticos contra esforço e desgaste excessivos. Isso aumenta a confiabilidade do processo. O ajuste automatizado também permite um controle flexível para diferentes materiais e processos. Isso reduz os custos operacionais sem comprometer o desempenho.
5. Como o controle inteligente de pressão ou vazão melhora a confiabilidade do processo e o padrão de qualidade?
Ulrich Sixt: Na prática, vejo repetidas vezes como as flutuações de pressão ou vazão levam a produtos defeituosos. Especialmente em setores sensíveis, como a indústria automotiva, tecnologia médica, alimentos e embalagens, os processos estáveis são cruciais para evitar refugos e retrabalho.
Um problema comum: Diferentes pressões em diferentes estações de produção podem fazer com que um cilindro não posicione exatamente os componentes ou que uma vedação não seja pressionada com a força correta. As válvulas proporcionais com controle de malha fechada podem fazer uma grande diferença aqui. Elas mantêm a pressão no nível necessário, independentemente das mudanças de carga, da flutuação da pressão de entrada ou de vazamentos. Na prática, isso significa: Processos inconsistentes podem resultar em altas taxas de refugo; com o controle inteligente, elas podem ser significativamente reduzidas.
Minha conclusão: Se você deseja melhorar a confiabilidade e a qualidade do processo, é imprescindível uma automação precisa da pressão e da vazão. Isso não só reduz os erros, como também garante a qualidade consistente do produto, menos tempo de parada e maior eficiência geral do sistema.
6. Que potencial que você vê em termos de eficiência energética?
Ulrich Sixt: O ar comprimido é uma das formas mais caras de energia na indústria, pois sua produção por compressores consome muita eletricidade. No entanto, muitos sistemas operam com uma pressão maior do que a necessária, resultando em um consumo desnecessário de energia. A diminuição da pressão do sistema em 1 bar já é suficiente para reduzir significativamente o consumo de energia.
O controle inteligente de pressão ou vazão garante que seja fornecida apenas a quantidade de ar comprimido realmente necessária. Enquanto os sistemas convencionais são geralmente operados com a pressão de sistema máxima, as válvulas proporcionais modernas, com feedback do sensor, ajustam dinamicamente a pressão à necessidade real. Isso minimiza as perdas por vazamento, que podem ser responsáveis por até 20 % do consumo de ar comprimido em muitas empresas. Além disso, o controle baseado em demanda pode otimizar o uso de compressores e reduzir seu tempo de funcionamento. Isso se reflete diretamente em custos de energia reduzidos. Em sistemas maiores, isso resulta em uma economia de dezenas de milhares de euros por ano. As empresas que contam com reguladores inteligentes de pressão e vazão não só reduzem o consumo de energia, como também aumentam a sustentabilidade e a eficiência operacional simultaneamente.
7. Qual o papel da digitalização no controle da pressão ou vazão?
Ulrich Sixt: Uma das principais vantagens dos sistemas digitais é a disponibilidade transparente dos dados. Os valores de pressão ou vazão podem ser acessados a qualquer momento por meio de IO-Link® ou outras interfaces de barramento de campo e otimizados de forma direcionada. Isso permite que as empresas detectem precocemente perdas de pressão ou vazamentos, antes que causem falhas. Na prática, vemos que as empresas com sistemas em rede podem reduzir significativamente seus tempos de parada não planejados.
A personalização de processos também está se tornando mais flexível. Nas linhas de produção modernas, os valores de pressão ou vazão podem ser ajustados automaticamente, dependendo do material ou do produto, sem a necessidade de intervenção manual de um técnico no local.
Em resumo: Os controladores digitalizados de pressão ou vazão garantem maior confiabilidade do processo, menores custos de manutenção e uma produção flexível e preparada para o futuro. Aqueles que possuem sistemas em rede se beneficiam de maior eficiência, transparência e controle em todo o processo de produção.
8. Que direção tomará o desenvolvimento do controle de pressão ou vazão?
Ulrich Sixt: Essencialmente, vejo três requisitos para o desenvolvimento futuro do controle de pressão e vazão: mais precisão, maior eficiência energética e maior digitalização. A integração de sensores diretamente nas válvulas reguladoras combina tecnologia de medição e controle em um único componente. Isso economiza espaço, simplifica as instalações e melhora os tempos de resposta.
Os setores sensíveis, como a produção de semicondutores ou a tecnologia médica, dependem de tecnologias avançadas de válvulas. As tecnologias de bobina piezoelétrica ou de êmbolo, por exemplo, permitem um controle mais rápido, mais preciso e mais eficiente. O terceiro aprimoramento é o controle adaptativo de pressão e vazão com IA. No futuro, os algoritmos com suporte de IA poderão otimizar automaticamente os processos e adaptá-los às mudanças nos requisitos de produção.
9. Qual a sua recomendação para empresas que desejam otimizar o controle de pressão ou vazão?
Ulrich Sixt: Se deseja melhorar a eficiência, a estabilidade do processo e a economia de energia na produção, você deve considerar os conceitos de controle inteligente. Com a Controlled Pneumatics, a Festo oferece uma solução que combina tecnologia proporcional, sensores e controle digital para regular a pressão e a vazão com precisão, eficiência energética e flexibilidade.
Em contraste com os sistemas convencionais com configurações fixas, a Controlled Pneumatics ajusta dinamicamente os valores em tempo real. Isso aumenta a qualidade da produção, reduz o consumo de ar e aumenta a vida útil dos componentes. Para quem quiser se aprofundar no assunto, nosso e-book oferece insights sobre como o controle inteligente de pressão e vazão reduz os custos, estabiliza os processos e posiciona as empresas de forma otimizada para as necessidades futuras.
10. Que papel a manutenção preditiva desempenha no controle de pressão ou vazão e que vantagens ela oferece?
Ulrich Sixt: A manutenção preditiva desempenha um papel decisivo no controle estável e eficiente da pressão e da vazão. As medições contínuas do sensor de pressão, vazão e temperatura permitem que até mesmo os menores desvios sejam precocemente detectados. Isso permite identificar e corrigir rapidamente desgastes ou um mau funcionamento antes que ocorram falhas. Em vez de intervalos de manutenção rígidos, a intervenção ocorre exatamente quando é necessária, reduzindo os tempos de parada não planejados e os custos de manutenção e também aumentando a vida útil dos componentes.
Obviamente, a integração desses sistemas às fábricas existentes representa um desafio, especialmente quando se trata de processamento e análise de dados. Mas com as soluções digitais modernas, a manutenção preditiva se estabelece cada vez mais como padrão. Isso contribui enormemente é para uma maior eficiência, sustentabilidade e confiabilidade do processo na automação.
Gostaríamos de agradecer a Ulrich Sixt pelos insights interessantes sobre o mundo do controle de pressão e vazão. Com sua expertise ele nos mostrou como as tecnologias inteligentes não só estabilizam os processos, como também economizam energia e melhoram a qualidade da produção. As empresas que apostam nas válvulas proporcionais digitais e na tecnologia de controle em rede se beneficiam de maior eficiência, manutenção preditiva e máxima flexibilidade - o futuro da pneumática está mais inteligente do que nunca.
