Siemens Automation Academy 07.05.2014 Esta academia estará equipada com hardware e software de automação e controlo industrial, nomeadamente bancadas de automação que permitirão aos estudantes aprender a programar Controladores Lógicos Programáveis (que funcionam como o cérebro dos sistemas), Módulos Lógicos Programáveis, Sistemas de Supervisão e Interfaces Homem-Máquina (quadros sinópticos), bem como respetiva interligação daqueles equipamentos em rede baseada em Ethernet Industrial. Em suma, permitirá aos Estudantes familiarizarem-se com as tecnologias actuais de automação industrial, incluindo a vertente de Integração de equipamentos, cada vez mais importante em contextos industriais. As tecnologias de automação permitem controlar de forma integrada, e opcionalmente remota, diversos tipos de instalações, nomeadamente unidades fabris ou linhas de produção. Os sistemas e componentes de automação da Siemens são líderes mundiais na gestão de inúmeros processos, e podem ser programados e customizados de acordo com as necessidades específicas de cada indústria. Os controladores Siemens, e usando como exemplo o SIMATIC S7-1200 que equipa esta academia, estão direcionados para tarefas de automação de elevada precisão. O seu design flexível e escalável, uma interface de comunicação que satisfaz os mais altos padrões da indústria das comunicações e uma gama completa de funções tecnológicas fortemente integradas tornam este controlador uma parte integrante de uma solução de automação completa, com comunicações estandardizadas e facilitando o novo paradigma de Automação Totalmente Integrada. Contexto e Âmbito de Aplicação das Tecnologias de Automação: O elevado grau de concorrência em face da globalização aliado às crescentes restrições ambientais exercem uma pressão crescente na otimização das operações. Reduzir os custos energéticos, aumentar a utilização dos equipamentos e a produtividade são desafios que urge enfrentar. A Siemens tem soluções tecnológicas que implementa em vantagens competitivas: Planeamento detalhado da produção, permitindo ao cliente otimizar recursos, nomeadamente energéticos e reagir rapidamente a situações anómalas. Análise de paragens, permitindo detetar oportunidades de melhoria para o cliente pela conveniente utilização dos equipamentos. Controlo Estatístico do processo em tempo real. O cliente fica com um produto com qualidade motorizada mantendo o processo dentro dos objetivos propostos e permitindo reagir antecipadamente a problemas de processo produtivo. Gestão de Produção – o cliente fica assim com o sistema de automação e SCADA integrado com o sistema de gestão de negócio. Sistemas de automação e supervisão, possibilitando a condução do processo de forma integrada, proporcionando ao cliente a comunicação entre os dispositivos de campo (controladores programáveis,) e o computador, o qual faz a monitorização do sistema, gestão de alarmes e controlo de processos. O paradigma actual da Automação Industrial aponta para a Integração Total do processo de fabrico – a integração horizontal, resultando numa comunicação e interligação de todas as linhas que compõem o processo produtivo e – a integração vertical, resultando numa transparência para a linha de gestão sobre o que se passa no processo fabril. Toda esta transparência se consegue utilizando protocolos baseados em Ethernet industrial, resultando num conhecimento on-line do processo de fabricação, redução dos tempos de paragens, aumento da disponibilidade e produtividade das linhas de fabrico, em suma, permite a evolução da organização para uma fabricação inteligente, preditiva e self-learning. Em adição, por forma a obter melhores índices de eficiência energética dentro do processo produtivo, poderão ser instalados adicionalmente Sistemas de Gestão de Energia, assentes na estrutura integrada de automação, resultando aumentos de performance para a empresa industrial. Resulta assim uma evolução positiva nos principais KPI (Indicadores Chave de Performance) da organização fabril, aumentando a produtividade das empresas, vitais para o seu sucesso ou sobrevivência, numa atmosfera que é hoje cada vez mais competitiva. Industrias de Referência na utilização das tecnologias de Automação A utilização de tecnologias e sistemas de automação traduz-se invariavelmente em aumentos de produtividade e eficiência bem como em poupanças de energia significativas. São inúmeras as indústrias ou segmentos onde são utilizadas com sucesso as tecnologias de Automação em todo o mundo onde a Siemens detém uma posição forte e de liderança. Em Portugal, as soluções de Automação Siemens estão presentes nas mais diversas Indústrias e Infra-estruturas. Alguns exemplos: Águas e Águas Residuais: nas ETA (Estações de Tratamento de Águas) e ETAR (Estações de Tratamento de Águas Residuais), a automação industrial contém, por exemplo, os sistemas de supervisão e aquisição de dados (SCADA), que se baseiam em aplicações informáticas para controlo de processos, proporcionando comunicação entre os dispositivos de campo (controladores programáveis) e o computador que faz a monitorização do sistema, gestão de alarmes e controlo de processos. Neste segmento as tecnologias de automação permitem aumentar a segurança na exploração da rede, dado que o operador é avisado da ocorrência de possíveis anomalias – ex: níveis anormais dos reservatórios, faltas de pressão ou de energia elétrica, avaria nos grupos de bombagem- e pode tomar medidas corretivas com maior celeridade. A automação permite ainda conhecer em tempo real o funcionamento das instalações, comandar remotamente alguns dos módulos, gerir a energia e optimizar consumos, fazer controlo de qualidade e verificação dos parâmetros da qualidade da água em tempo real bem como armazenamento de dados para estatísticas, relatórios, etc • Alimentação e Bebidas - Na indústria alimentar a automação está presente em todo o processo de fabrico e embalagem. Com o auxílio das máquinas automatizadas, o cliente aumenta a produção e melhora a qualidade do produto, uniformizando a produção e eliminando perdas. A automação permite ainda a eliminação de tempos paragens, resultando num crescimento na rentabilidade dos investimentos. • Transportes e Logística: alguns exemplos são a utilização de soluções de automação para accionamento de pórticos em portos que permitem aumentar a movimentação de cargas/contentores, com maior segurança e eficiência energética. Usado em ambiente de transportes públicos estes sistemas servem para implementar a lógica/inteligência funcional por exemplo de canais de controlo de acessos às estações, processando a informação gerada pelos sensores de passagem, comandando a abertura e fecho das portas e gerindo a configuração operacional dos canais. • Parques solares: para seguimento solar de painéis fotovoltaicos, trazendo como maisvalia as funções standard de movimento que permitem uma fácil configuração do sistema, bem como a simplicidade e robustez de comunicação entre vários grupos de painéis solares. • Outras indústrias: Automóvel, Cimento, Vidro, Petroquímicas, Pasta e Papel, Mineira, Moldes, etc. Farmacêutica, Refinarias e Vantagens da Formação dos alunos com tecnologia de automação Garantir acompanhamento do Ensino aos novos requisitos e tendências tecnológicas da indústria; Elevada abrangência na experiência de programação em Automação: módulos lógicos programáveis, controladores lógicos programáveis, sistemas de supervisão, integração e redes de comunicação industriais. Tudo englobado num sistema de programação Siemens estado-da-arte. Formação técnica e prática, complementar ao programa curricular e antecipando as tecnologias que encontrarão mais tarde nas empresas industriais. Desenvolvimento de futuros colaboradores altamente qualificados/especializados, adicionando valor ao perfil técnico-profissional dos alunos. Exemplo de Cooperação da Siemens com Instituições de Ensino Técnico no âmbito Automação Industrial: ISEL ganha laboratório remoto Um ensino de qualidade tem de acompanhar as evoluções tecnológicas, especialmente em áreas que têm conhecido um grande desenvolvimento, como a automação industrial. Por isso mesmo, na Área Departamental de Engenharia Mecânica do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL) recorreu-se a uma parceria com a Siemens para reformular o seu laboratório de Automação Industrial, criando um laboratório remoto que permite aos alunos o ensino à distância. O novo laboratório é um resultado prático do trabalho que a Siemens tem desenvolvido junto da academia, ao abrigo do protocolo Engenharia made in Portugal – um compromisso assinado com o Estado português para a promoção do ensino e da investigação nas várias áreas da engenharia. O projeto no ISEL foi desenvolvido no âmbito do Mestrado em Engenharia Mecânica do jovem investigador Luís Martins, que baseou a reformulação do laboratório no autómato programável SIMATIC S7-1200, oferecido pela Siemens. Todo o laboratório pode ser acedido remotamente com um simples navegador de internet, através do TIA Portal, da Siemens. O resultado é um laboratório remoto simples e fácil de usar, apetrechado para o ensino prático à distância da unidade curricular de Automação de Processos Industriais.