Ulrich Sixt: A automação eficiente exige uma calibração precisa de ambos os parâmetros. Nos sistemas pneumáticos, a pressão e o fluxo estão intrinsecamente ligados. Um cilindro não se move apenas por haver pressão, é também necessário que o ar circule para permitir o movimento. Por isso, o controlo puramente estático da pressão não é suficiente.
Um controlo bem ajustado traz várias vantagens simultaneamente. A eficiência energética desempenha um papel central, visto que um fornecimento excessivo de ar comprimido leva a um consumo desnecessário e ao aumento dos custos. As válvulas reguladoras de pressão proporcional podem ajudar a controlar com precisão o fluxo de ar, fornecendo apenas a quantidade necessária. Por fim, um controlo preciso aumenta a vida útil dos componentes, ao evitar flutuações súbitas de pressão que aceleram o desgaste das válvulas e dos atuadores.
Ulrich Sixt: A tecnologia proporcional, os sensores e os algoritmos inteligentes em sistemas automatizados modernos otimizam significativamente a precisão e a eficiência. Uma dessas inovações são as válvulas reguladoras que podem ser acionadas pneumática ou eletricamente. Estas adaptam o fluxo e a pressão a um valor definido ou a um sinal externo, o que é especialmente útil quando diferentes pressões são necessárias durante o processo. As válvulas reguladoras de pressão proporcional mantêm a pressão do sistema constante em tempo real, independentemente das flutuações.
Em muitas aplicações, a pressão e o fluxo ainda são controlados manualmente ou com válvulas reguladoras simples. Estas são confiáveis, mas frequentemente insuficientes para alcançar maior precisão e eficiência. Válvulas manuais, por exemplo, requerem ajustes regulares, pois não reagem automaticamente a variações da pressão.
Ulrich Sixt: Graças à combinação inteligente de atuadores altamente dinâmicos, sensores e algoritmos de controlo, é possível uma gestão de alta precisão da pressão, do fluxo e do movimento: tudo de forma automatizada, eficiente e adaptável aos mais diversos requisitos do processo. Precisamente este princípio foi implementado com sucesso pela Festo através da Controlled Pneumatics.
Modernas válvulas proporcionais funcionam num circuito de controlo dinâmico e fechado (closed loop), que permite uma adaptação contínua às condições variáveis. Os sensores medem continuamente a pressão atual e transmitem os valores à eletrónica de controlo. Esta compara o valor medido (valor atual) com o valor definido (valor alvo) e deteta imediatamente quaisquer desvios. A válvula reage em tempo real e ajusta-se automaticamente, aumentando ou reduzindo a pressão para manter o valor desejado com precisão (controlo do fluxo). Os reguladores de caudal desempenham um papel crucial neste circuito de controlo. Eles garantem a dosagem precisa do caudal volumétrico, otimizando o consumo energético e assegurando simultaneamente um desempenho constante. Este controlo inteligente assegura condições estáveis no processo, reduz perdas de energia e aumenta a eficiência de todo o sistema.
Ulrich Sixt: O controlo inteligente da pressão e do fluxo aumenta a eficiência, a estabilidade do processo e a disponibilidade do sistema. O controlo preciso, sem flutuações, otimiza o consumo de energia e melhora a qualidade do produto. Através de uma pressão constante, os componentes pneumáticos são protegidos contra a sobrecarga excessiva e o desgaste. Isto aumenta a confiabilidade do processo. O ajuste automatizado permite também um controlo flexível para diferentes materiais e processos. Isto reduz os custos operacionais sem comprometer o desempenho.
Ulrich Sixt: Na prática, vejo repetidamente como as flutuações na pressão ou no fluxo ocasionam produtos defeituosos. Especialmente em setores sensíveis como a indústria automóvel, a tecnologia médica, a indústria alimentar e de embalagens, são essenciais processos estáveis para evitar o desperdício e o retrabalho.
Um problema comum: Pressões diferentes em várias estações de produção podem fazer com que, por exemplo, um cilindro não posicione peças com precisão ou que um vedante não seja pressionado com a força correta. As válvulas proporcionais com circuito de controlo fechado podem fazer uma grande diferença neste contexto. Elas mantêm a pressão no nível necessário, independentemente das variações de carga, da pressão de entrada instável ou de fugas. Na prática, isto significa: Processos inconsistentes podem levar a elevadas taxas de desperdício, que podem ser significativamente reduzidas com um controlo inteligente.
A minha conclusão: Quem pretende melhorar a segurança do processo e a qualidade não pode prescindir de um controlo preciso e automatizado da pressão ou do fluxo. Não só os erros diminuem, como também é garantida uma qualidade de produto constante, menos tempos de inatividade e uma maior eficiência global do sistema.
Ulrich Sixt: O ar comprimido é uma das formas de energia mais caras na indústria, pois a sua geração através de compressores consome muita eletricidade. No entanto, muitos sistemas funcionam com uma pressão mais alta do que a necessária, levando a um consumo energético desnecessário. Uma redução na pressão do sistema em apenas 1 bar pode reduzir significativamente o consumo de energia.
O controlo inteligente da pressão ou do fluxo assegura que apenas a quantidade de ar comprimido necessária é fornecida, evitando desperdícios. Enquanto os sistemas convencionais operam frequentemente à pressão máxima do sistema, as válvulas proporcionais modernas com feedback de sensores ajustam dinamicamente a pressão conforme a necessidade real. Isto permite minimizar as perdas por fugas, que em muitas empresas podem representar até 20% do consumo de ar comprimido. Além disso, um controlo adaptado às necessidades pode otimizar o funcionamento dos compressores e reduzir os seus tempos de funcionamento. Isto traduz-se diretamente em custos de energia mais baixos. Em grandes sistemas, isto conduz a poupanças anuais na ordem das dezenas de milhares de euros. Empresas que apostam em válvulas reguladoras inteligentes de pressão e fluxo não só reduzem o seu consumo energético, como também aumentam a sustentabilidade e a eficiência operacional.
Ulrich Sixt: Uma vantagem central dos sistemas digitais é a disponibilidade transparente dos dados. Através de IO-Link® ou outras interfaces de barramento de campo, os valores de pressão ou fluxo podem ser consultados a qualquer momento e otimizados de forma direcionada. Desta forma, as empresas podem identificar precocemente perdas de pressão ou fugas, antes que estas causem avarias. Na prática, verificamos que empresas com sistemas interligados conseguem reduzir significativamente os tempos de inatividade imprevistos.
A adaptação dos processos também se torna mais flexível. Nas linhas de produção modernas, os valores da pressão ou do fluxo podem ser ajustados automaticamente conforme o material ou o produto, sem a necessidade de intervenção manual de um técnico no local.
Resumidamente: As válvulas reguladoras de pressão ou fluxo digitalizadas garantem uma maior segurança do processo, menor necessidade de manutenção e uma produção flexível e preparada para o futuro. Quem aposta em sistemas interligados beneficia de maior eficiência, transparência e controlo em toda a produção.
Ulrich Sixt: Essencialmente, vejo três requisitos para o desenvolvimento futuro do controlo da pressão e do fluxo: maior precisão, melhor eficiência energética e uma digitalização mais avançada. A integração de sensores diretamente nas válvulas reguladoras combina a engenharia de controlo e medição num único componente. Isto poupa espaço, simplifica as instalações e melhora os tempos de reação.
Setores sensíveis como a produção de semicondutores ou a tecnologia médica apostam em tecnologias de válvulas avançadas. As tecnologias piezoelétricas ou de bobina móvel, por exemplo, permitem o controlo mais rápido, preciso e eficiente. O terceiro requisito é o controlo adaptativo da pressão e do fluxo com recurso a inteligência artificial. No futuro, algoritmos suportados por IA poderão otimizar automaticamente os processos e adaptá-los a requisitos de produção variáveis.
Ulrich Sixt: Quem pretende melhorar a eficiência, a estabilidade dos processos e a poupança energética na produção, deve considerar a implementação de conceitos de controlo inteligentes. Com a Controlled Pneumatics, a Festo oferece uma solução que combina tecnologia proporcional, sensores e controlo digital para controlar a pressão e o fluxo de forma precisa, energeticamente eficiente e flexível.
Ao contrário dos sistemas clássicos com configurações fixas, a Controlled Pneumatics ajusta os valores de forma dinâmica e em tempo real. Desta forma, é possível aumentar a qualidade da produção, reduzir o consumo de ar comprimido e prolongar a vida útil dos componentes. Para quem deseja aprofundar o tema, o nosso e-book oferece uma visão detalhada sobre como o controlo inteligente da pressão e do fluxo reduz custos, estabiliza processos e prepara as empresas de forma ideal para os desafios futuros.
Ulrich Sixt: A manutenção preditiva desempenha um papel fundamental no controlo estável e eficiente da pressão e do fluxo. Através de medições contínuas por sensores de pressão, caudal e temperatura, é possível detetar antecipadamente até as mais pequenas variações. Assim, é possível identificar e corrigir antecipadamente o desgaste ou falhas iminentes, antes que ocorram paragens. Em vez de intervalos de manutenção rígidos, a intervenção ocorre exatamente quando necessário, reduzindo as paragens imprevistas e os custos de manutenção, ao mesmo tempo que prolonga a vida útil dos componentes.
Naturalmente, a integração destes sistemas em instalações existentes representa um desafio, sobretudo ao nível do processamento e análise de dados. Contudo, com soluções digitais modernas, a manutenção preditiva está cada vez mais a tornar-se a norma. Isto contribui significativamente para uma maior eficiência, sustentabilidade e segurança nos processos na automação.
Gostaríamos de agradecer a Ulrich Sixt pelos interessantes insights sobre o universo do controlo da pressão e do fluxo. A sua experiência demonstra como tecnologias inteligentes não só estabilizam processos, como também economizam energia e melhoram a qualidade da produção. Empresas que adotam válvulas proporcionais digitais e engenharias de controlo conectadas beneficiam de maior eficiência, manutenção preditiva e máxima flexibilidade - o futuro da pneumática é mais inteligente do que nunca.