Automação modular para produção flexível

Procura oscilante, produtos mais individualizados, lotes mais pequenos: os mercados estão a mudar e, com eles, os requisitos para a produção na indústria de processos. Graças à automação descentralizada e aos sistemas modulares, os fabricantes podem agir de forma rápida e flexível. A Festo impulsiona o desenvolvimento e a uniformização da automação modular. Com as nossas soluções, poderá ter uma vantagem a pensar no futuro: poderá ajustar as suas capacidades e acelerar a engenharia nos nossos sistemas.

A modularização é simplesmente mais eficiente

Os sistemas de engenharia de processos tradicionais em grande escala possuem um sistema de controlo centralizado e foram concebidos com precisão para os requisitos definidos. Este método funciona bem, sempre e quando as quantidades de produção requeridas e o produto sejam mantidos. Se a demanda oscilar ou sejam requeridos lotes mais pequenos ou mais individualizados, os ajustes, sempre que possam ser feitos, são sempre extremamente caros, uma vez que o operador do sistema tem sempre de o trocar completamente. Para isso, é necessária uma equipa que conheça os detalhes do sistema. O funcionamento com uma capacidade de produtividade inferior pode, também, reduzir a eficiência do sistema. Por fim, para a manutenção, é preciso que uma grande parte do sistema pare.

A produção modular com automação descentralizada da Festo abre novos caminhos para uma maior flexibilidade e rentabilidade: cada módulo em rede do sistema é uma unidade funcional própria que opera de forma autónoma e incluiontém o sistema de controlo completo. Assim, poderá conectar e desconectar os módulos de forma flexível em função das suas necessidades de produção. As interfaces de software uniformes do Module Type Package (MTP) simplificam a integração. Se um módulo avariar, pode ser facilmente trocado.

A automação modular em apenas quatro etapas

Etapa 1: modularização mecânica e funcional

Primeiro, o processo técnico é dividido em subprocessos e para cada um deles é definido um módulo. Este contém todos os componentes mecânicos e de automação que lhe permitem funcionar de forma autónoma.

Etapa 2: modularização da automação

Cada módulo tem o seu próprio controlo descentralizado, componentes de I/O remotos, controlos pneumáticos e todas as suas capacidades funcionais são programadas. Naturalmente inclui também toda a tecnologia de sensores e atuadores para os processos.

Etapa 3: coordenação do sistema completo

Uma vez que os módulos são interligados a um sistema de processos, cada módulo oferece a sua funcionalidade disponível numa interface de dados uniforme de acordo com o MTP. Desta forma, é possível ler e escrever o modo de funcionamento, o estado, os valores medidos do processo, etc. As funcionalidades do módulo no sistema geral são coordenadas através de uma Process Orchestration Layer (POL) configurada. O MTP permite a integração dos módulos sem problemas.

Etapa 4: adaptação flexível de sistemas modulares

Através dos módulos descritos, poderá construir os sistemas que desejar e que respondam com precisão aos requisitos e necessidades atuais, simplesmente mediante a adição flexível de módulos: inclusão de módulos (numbering up) em vez da ampliação da escala (scale up).

Plug and Produce com o padrão MTP

O Module Type Package (MTP) serve como uma interface de software uniforme entre o controlo do módulo e o sistema de controlo do processo de uma produção modular. Com o MTP, poderá pôr novos sistemas de produção em funcionamento mais rapidamente e modificar os seus processos de produção facilmente e em pouco tempo. Os subprocessos individuais também podem ser trocados flexivelmente. Por outras palavras: Plug and Produce em vez de uma engenharia de modificações complexa.

No Module Type Package, os ativos relevantes da tecnologia de controlo são definidos relativamente ao seu modo de funcionamento e às interfaces. Estes podem ser interfaces de componentes reais ou funcionais, descrições de serviços modulares ou símbolos da interface de controlo.

Cada sistema de controlo compatível com MTP tem um arquivo de descrição MTP que é legível no sistema de controlo de processos de nível superior ou na Process Orchestration Layer (POL). Isto é comparável com os controladores de impressora na área de consumo, que atualmente permitem uma comunicação sem problemas das impressoras mais diversas com diferentes dispositivos terminais como computadores PC, tablets ou smartphones.

Para a programação de acordo com o MTP do controlador descentralizado através de uma conexão USB padrão e a exportação automática do arquivo de descrição MTP, a Festo disponibiliza o PA-Toolkit .

A Festo define os padrões do futuro

O MTP está prestes a tornar-se num padrão reconhecido internacionalmente para a produção variável com sistemas modulares. A Festo desempenha um papel decisivo na configuração deste processo através da sua participação em vários comités. Isto dá-lhe a segurança de contar sempre com as novidades mais recentes em automação modular descentralizada e com soluções preparadas para o futuro que estão abertas a posteriores desenvolvimentos.

  • Através da ZVEI (Associação Alemã para a Indústria de Elétrica), participamos ativamente no grupo de trabalho Produção Modular.
  • Uma equipa de várias pessoas trabalha no âmbito das diretrizes 2658 (padrão MTP) de VDI/VDE/NAMUR como parte da GMA 5.16 e em vários aspetos do MTP.
  • Como parte do Projeto de investigação BaSys,criamos a especificação de um submodelo de capa de administração para MTP.
  • Sobre a base dos resultados dos comités, estamos a trabalhar na internacionalização ao nível IEC: a norma IEC 63280.