Há muito tempo, é possível plantar rosas com a ajuda de um robô. Mas John van de Ven, fundador da Aventec, leva a tecnologia além. Com a Festo como parceiro, utiliza as mais recentes tecnologias e inovações. Sendo o terminal de válvulas VTUX perfeito para o efeito.
Como engenheiro elétrico, Van de Ven está muito familiarizado com os robôs e o processamento de imagens e desenvolve vários projetos de automação de processos com a Aventec. Em 2013, no início da Aventec, Van de Ven dedicou-se principalmente a tarefas de gestão provisória de projetos. Atualmente, trabalha em muitos desenvolvimentos para a horticultura em estufa. Os clientes do seu antigo empregador - cuja empresa já não existia - contactaram-no, e viu-se logo a trabalhar em pleno com uma máquina para cultivar rosas em vasos. Estas máquinas estavam a funcionar há vários anos e necessitavam urgentemente de trabalhos de manutenção e reparação. Após uma avaliação inicial, tornou-se claro que era necessário mais do que isso, e Van de Ven iniciou o desenvolvimento.
"Para assegurar a continuidade destas máquinas de corte, foi necessário reconstruí-las com componentes novos. Muitas das peças utilizadas já tinham atingido o fim da sua vida útil. Decidimos então recriar a máquina com servo tecnologia moderna, controlada pela plataforma PLC CPX-E da Festo. Implementando, também, um moderno sistema de processamento de imagens." Muitas peças tiveram de ser recriadas do zero tendo como base uma máquina rápida e confiável na qual os clientes possam confiar durante muitos anos.
Para controlar melhor as entregas e a futura confiabilidade das máquinas, decidiu fabricá-las ele próprio. Para ter uma ideia da complexidade, explicaremos brevemente o que a máquina faz exatamente. No início da linha, os ramos de rosa são encaixados manualmente num sistema de transporte. Cada estaca é pendurada num suporte e transportada para uma das células de processamento. Aí, são colocadas em frente ao sistema de processamento de imagens, onde rodam 180° para criar uma digitalização 3D das mesmas. Assim obtém-se estacas ótimas. Em seguida, um robô corta-as à medida e planta-as diretamente em novos vasos. Tudo isto acontece a uma velocidade vertiginosa e com extrema precisão. A máquina completa com quatro "estações de corte" pode cortar e plantar até 5.200 estacas por hora.
Durante o desenvolvimento da máquina, Van de Ven entrou em contacto com a Festo. "Ajudaram-me com a seleção e integração das diferentes áreas desde o início. A rotação e o corte eram a parte mais exigente. Para ver como o poderíamos conseguir com os componentes da Festo, enviámos ramos de rosas e respetivos suportes para o centro de desenvolvimento da Festo em Delft. Uma semana depois, recebi um vídeo da equipa com os últimos resultados. Surpreendi-me com o progresso que fizeram numa semana! Depois, começámos a construir um módulo de teste com componentes da Festo e convidámos os nossos clientes a verem-no com os seus próprios olhos."
Van de Ven pretende adquirir o maior número possível de componentes a partir de um único fornecedor. "Sempre que possível, utilizo Festo. Caso contrário, há o risco de os fornecedores se culparem uns aos outros caso algo não funcione. E é precisamente o cliente final quem sai prejudicado. Os módulos incluem agora guias lineares e pneumática da Festo, PLC, uma HMI e terminais de válvulas. Agora reequipamos uma máquina completa com os nossos módulos recentemente desenvolvidos e colocámo-la em funcionamento. Cada módulo tem o seu próprio PLC, visto que exige capacidade de cálculo para o processamento de imagens. Utilizámos uma HMI e novos terminais de válvulas para o sistema de controlo principal. Durante o desenvolvimento da máquina, a Festo continuou a desenvolver produtos normalmente, por isso foi possível alterarmos para a HMI mais recente. O trabalho realizado até então para a geração anterior foi surpreendentemente fácil de transferir para a nova geração. A plataforma ficou muito mais rápida e conservámos a estrutura." Durante o processo, Van de Ven considerou o apoio da Festo muito valioso. "A Festo tem em conta as necessidades de uma solução específica. Porquê utilizar um motor de passo quando também é possível executar uma função com pneumática?"
Um dos componentes mais especializados que Van de Ven utiliza na sua máquina de colheita de rosas é o novo terminal de válvulas VTUX da Festo. Jeroen Holt, da Festo, conta-nos mais sobre a tecnologia por trás deste terminal de válvulas. "O que este terminal de válvulas tem de especial é que serve tanto para a instalação descentralizada como para a instalação centralizada de máquinas. Neste caso, este controlo é descentralizado. Este terminal de válvulas não tem de ser colocado num quadro de comando separado. Ele pode ser instalado num espaço aberto graças ao seu grau de proteção IP. Além disso, é um produto muito compacto que exige um espaço de instalação muito inferior aos seus antecessores, o que oferece grandes vantagens de design." Van de Ven decidiu utilizar um sistema de controlo descentralizado principalmente devido à menor necessidade de cablagem na máquina. "Os pontos de conexão podem estar mais perto dos sensores", menos entradas/saídas no quadro de comando, o que significa menos necessidade de espaço e, portanto, menos trabalho nos quadros de comando. "Mesmo se for necessário substituir um cabo, não é preciso passar por um garfo até ao quadro, mas só até ao terminal de válvulas VTUX."
Van de Ven explica que trabalhou com o antecessor do VTUX, o VTUG, durante o desenvolvimento inicial. "Possuía uma placa básica de alumínio e podia ser desmontado em peças individuais. Esta evolução converte o VTUX no futuro dos terminais de válvulas", afirma. "Este VTUX é mais versátil e leve." Graças à tomada de série interna, é possível atribuir até 128 funções de válvula. "Não temos de ligar cada válvula e sensor individualmente. Só precisamos de levar o ar, a corrente e a comunicação ao terminal de válvulas. Assim, onde antes precisávamos de dois quadros de comando para integrar tudo, agora só é necessário um. Graças ao controlo descentralizado, tudo pode funcionar de maneira independente."
Segundo Van de Ven, o maior valor acrescentado é a poupança de tempo. "Poupamos horas de trabalho, com o preço de compra sendo amortizado muito rapidamente." Mas Holt e Van de Ven não querem deixar de referir a informação sobre a comunicação de dados. A nova plataforma de automação CPX-AP-A da Festo oferece diversas opções de comunicação para entradas/saídas rápidas e sem erros entre os componentes e com funções de diagnóstico expandidas. Holt: "Se houver a rotura de um cabo em alguma parte, por exemplo num dos sensores, o ponto de rotura é imediatamente visível." Além disso, é muito simples, como explica: "Todas as etiquetas são lidas no VTUX, a única coisa que deve fazer é ser você a atribuí-las." Van de Ven utiliza 9 dos novos terminais de válvulas por máquina. Para cada módulo de corte de rosas existe um terminal de válvulas na parte superior, outro na parte inferior e outro na unidade principal.
A velocidade é, normalmente, decisiva para a força e o curso necessários. Mas também é preciso ter em conta a contaminação de um cilindro, porque o trabalho ocorre num ambiente sujo e poeirento. O VTUX tem um grau de proteção IP 67, o que é um fator importante e decisivo nas condições de funcionamento desta aplicação.
Van de Ven foi um dos primeiros clientes do VTUX em novembro de 2023. "Quando a Festo desenvolve algo assim, não gosto da ideia de utilizá-lo imediatamente. Estive na fábrica de Esslingen. Quando se vê como tudo é testado de forma minuciosa e exaustiva, confio completamente na equipa da Festo." E a colaboração com Holt também é muito boa. "Eu explico-lhes o que preciso e Jeroen apresenta-me as possibilidades. Verificamos toda a máquina juntos. Então, em conjunto, decidimos o que queremos fazer, e ele volta com as respostas e informações adicionais. Queremos que a máquina ainda esteja operacional daqui a dez anos. Por isso, a expectativa do fim da sua vida útil é importante, e Jeroen está a pensar connosco nos novos desenvolvimentos." Holt assente em concordância. "É essencial pensar com ponderação. Conheço todo o processo, e partimos de uma ideia básica com perguntas abertas. Estou feliz por fazê-lo."
Como é possível perceber, Van de Ven está satisfeito. "Escrevemos o nosso próprio algoritmo para acelerar todo o processo. Para isso, precisávamos de mais capacidade de cálculo do que no sistema antigo. E conseguimos mais do que isso. Também queríamos separar dois processos independentes que são executados em simultâneo. Para isso, temos duas filas de espera, cada uma com o seu próprio núcleo no PLC. A duração do ciclo é e continua a ser fundamental. Agora estamos nos quatro milissegundos e estamos a tentar chegar aos dois."
A Aventec é uma empresa de engenharia que projeta, constrói e coloca máquinas em funcionamento. Especializada em soluções de automação para a horticultura, a Aventec desenvolve soluções técnicas e implementa-as desde a projeção, até à colocação em funcionamento, passando pela criação de protótipos e a engenharia, tanto desde o ponto de vista elétrico, como mecânico e de software.
A partir da sua própria oficina em Heesch, nos Países Baixos, a Aventec oferece todas as áreas especializadas necessárias para proporcionar uma assistência completa aos seus clientes.