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O protocolo Profinet e a indústria 4.0

Márcio Venturelli, Gerente de Novos Negócios e Tecnologia da DLG Automação Industrial, e Diretor de Safety Bus PI Brasil.
 
Estamos vivendo a transição da 3ª Revolução Industrial para a 4ª Revolução Industrial, a partir da década de 70 a implantação de computadores nas linhas de produção, fazendo o controle dos processos, permitiram ganhos de escala sem precedentes, além da padronização e da elevada qualidade, reduzindo drasticamente os custos de produção.

A partir da década de 90, a massificação da Internet trouxe um novo conceito de se comunicar, impactando diretamente a vida das pessoas, a ideia básica foi que todos estivessem se comunicando através de uma plataforma única, hoje com redes sociais e, usando dispositivos on-line, os smartphones, permitindo troca de informações, pesquisas, análise de dados, decisões e ações em tempo real e descentralizada.

Novas tecnologias e conceitos foram surgindo no início deste século, os principais de alto impacto são a IoT (Internet of Things), Internet das Coisas e o Big Data.

A IoT (Internet of Things), Internet das Coisas, é o conceito de conectar todo e qualquer dispositivo na Internet, no plano do dia a dia das pessoas, estamos falando, por exemplo, de conectar geladeira, televisão, relógio, enfim, tudo que gere informações e possa interagir de alguma forma no cotidiano.

O Big Data é um grande banco de dados com informações para tomada de decisões, porém com uma grande diferença, os dados em grande quantidade são dinâmicos, isto é, os resultados da análise variam em tempo real de acordo com mudanças externas, por exemplo, uma relação de consumo de acordo com uma divulgação de um produto na internet, impactando na alteração de comercialização no tempo real.

Trazendo estas tecnologias herdadas da TI (Tecnologia da Informação), para nosso plano industrial, somado às já existentes da TA (Tecnologia da Automação), tais como, Wireless (Redes sem Fio), RFID (Identificação por Radiofrequência), SOA (Arquitetura Orienta a Serviços), Computação Cognitiva e Cloud (Computação nas Nuvens), temos pavimentado o caminho da Indústria 4.0.

O Profinet é um protocolo de comunicação industrial, cuja estrutura de comunicação está preparada para ser abstraída com estas novas tecnologias, ademais já se comunica no padrão Ethernet, sendo uma realidade no chão de fábrica, convergindo a TA e TI, levando a horizontalização e verticalização da informação de forma transparente.
De acordo com os pilares da Indústria 4.0, vamos ver a aplicação do Protocolo Profinet neste novo contexto de realidade da automação industrial.

Interoperabilidade dos sistemas, pessoas e informações, tudo se intercomunica no sistema Ciberfísico, o Profinet permite de forma transparente a troca de informações entre máquinas e processos, interfaces e pessoas, troca e informações em qualquer dispositivo que suporte informações.

Virtualização da fábrica, uso de modelos conectados com os sistemas físicos, o Profinet conectado a um sistema de simulação, permite emular uma linha de produção, com cenários de impactos, podendo analisar o comportamento dos dispositivos que atuarão na linha do processo.

Descentralização dos sistemas, permitindo que os subsistemas tomem decisões dentro do conjunto, os dispositivos Profinet já são desenhados para suportar tomada de decisões no equipamento local, através da rede, trocando informações, os equipamentos que estão dentro de uma célula, podem informar e atuar de forma local e descentralizada.
Banco de dados em tempo real, capacidade de coletar, analisar e fornecer conhecimento da cadeia produtiva em tempo real, como os equipamentos em Profinet são dispositivos de alta densidade de dados, podemos através de todas estas informações, que são dinâmicas, modelar tomadas de decisões associadas também há um mundo externo no Big Data, retornando ações para tomada de ações dentro da rede.

Orientação a serviços, todos os sistemas, pessoas e informações publicam e consomem informações de acordo com a demanda do modelo produtivo, um padrão Ethernet, numa estrutura de protocolo aberto, o Profinet produzirá e consumirá informações na rede, vindo de dispositivos, pessoas e serviços conectados na rede.

Modularidade de todo o sistema, permitindo alta flexibilidade de mudanças de requisitos, substituição ou expansão da fábrica de forma inteligente, os dispositivos da rede Profinet tem capacidade de mudanças de parâmetros produtivos e de manutenção de acordo com a realidade da demanda gerada no momento da produção, podendo ser alterado a qualquer momento dentro da rede, flexibilizando a produção de acordo com a realidade do momento solicitado.

A associação das novas tecnologias da TI que hoje a TA herda, vemos uma convergência das informações das pessoas com máquinas e máquinas com máquinas, de forma transparente, rompendo a fronteira do produzir o que se quer, no tempo que ser quer, na quantidade que ser quer, mudando os conceitos de produção, promovendo a 4ª Revolução Industrial.

O protocolo Profinet é uma realidade que suporta as diretrizes desta nova realidade, promovendo nas indústrias uma nova forma de gerir custos, promover segurança operacional, reduzir erros, eliminar desperdícios e personalizar a produção, elementos dessa nova realidade.