Soluções Inovadoras para Indústria 4.0 com Tecnologia IIoT

Mais de 30 anos de experiência em engenharia eletrônica, oferecendo soluções inovadoras para a Indústria 4.0 com tecnologias de ponta em automação e coleta de dados

Indústria 4.0

Empresa

Nossa História

A Autech Engenharia Eletrônica Ltda. é uma empresa pioneira no campo da engenharia eletrônica, com mais de três décadas de experiência no mercado. Fundada em outubro de 1992, a Autech iniciou sua trajetória como consultoria especializada em hardware e software básico, oferecendo serviços de projeto e desenvolvimento de controles eletrônicos para indústrias na região metropolitana de Porto Alegre e no Vale do Rio do Sinos, no Rio Grande do Sul. O foco estava na automação industrial e no controle de movimentos de motores, abordando as necessidades das indústrias locais.

Durante sua jornada, a Autech expandiu suas capacidades e, a partir de 1993, tornou-se uma consultora de projetos em lógica programável em parceria com a Altera Corporation, uma das líderes mundiais neste setor, através de sua distribuidora no Brasil. Nessa atividade, a empresa desenvolveu funções e bibliotecas de sistemas digitais usando linguagens de descrição de hardware, como VHDL e Verilog, para atender às demandas de automação, comunicação de dados e controle de movimentos de eixos e motores.

No processo de evolução, a partir de 2000, a empresa diversificou seus serviços, tornando-se fornecedora de soluções de tecnologia de hardware e software para automação industrial e coleta de dados. Além disso, expandiu sua área de atuação, incluindo soluções de eletrônica embarcada na indústria automotiva.

Em novembro de 2006, a Autech deu origem à i2dt - ideia, inovação e desenvolvimento tecnológico Ltda., focada na criação de produtos e soluções inovadoras que vão além do escopo da Autech, mas mantendo o compromisso com ideias focadas para inovação tecnológica. Essa integração permite prosperar e oferecer um amplo espectro de expertise em tecnologia, adaptando-se às necessidades em constante mudança do mercado.

A Empresa Hoje

O foco atualmente consiste em implementar e adotar tecnologias IIoT (Industrial Internet of Things) para impulsionar soluções para a Indústria 4.0. Dentro deste contexto, a i2dt/Autech além de ter sido uma pioneira, se mantém inovando os sistemas de aquisição de dados no chão de fábrica.

O compromisso com a inovação e com a excelência, permite estabelecer parcerias estratégicas com empresas da indústria de tecnologia da informação, possibilitando fornecer soluções para uma gama de clientes em praticamente todos os setores industriais do país.

A evolução em sistemas de aquisição de dados de chão de fábrica tem sido fundamental para a transformação digital da indústria. Através da implementação de tecnologias IIoT, nossas soluções possibilitam a coleta de dados em tempo real de informações cruciais no ambiente de produção, permitindo uma tomada de decisão mais precisa e ágil. Algumas das principais contribuições da i2dt/Autech para a Indústria 4.0 incluem:

  • Sensores Inteligentes: Integramos sensores inteligentes em máquinas e equipamentos de chão de fábrica, permitindo a captura contínua de dados operacionais, como ciclos de trabalho, temperatura, pressão, umidade, vibração e apontamentos de produção. Estes sensores fornecem informações valiosas para otimização de processos e manutenção preditiva.
  • Conectividade Avançada: Utilizamos redes de comunicação robustas para conectar os dispositivos na fábrica, criando uma infraestrutura de IIoT. Isso inclui a implementação de redes sem fio, como WiFi, além de redes cabeadas Ethernet, para garantir uma transmissão de dados eficiente e segura.
  • Plataformas de Análise de Dados: Com os parceiros tecnológicos, desenvolvemos plataformas de análise de dados avançadas que processam e interpretam grandes volumes de dados coletados. Essas análises fornecem insights em tempo real, identificando padrões e tendências que podem melhorar a eficiência e a qualidade da produção.
  • Integração com Sistemas Existentes: Nossas soluções são projetadas para se integrarem perfeitamente com os sistemas de ERP existentes nas fábricas. Isso facilita a adoção das tecnologias de Indústria 4.0 sem interromper as operações atuais.

Hoje, com uma sólida presença em diversos setores industriais no Brasil, a i2dt/Autech é reconhecida como uma parceira confiável na digitalização do chão de fábrica. Comprometidos em continuar impulsionando a Indústria 4.0, capacitamos nossos clientes a alcançar maior eficiência, produtividade e competitividade por meio da tecnologia de aquisição de dados e IIoT.

Desafio da Indústria 4.0

Ineficiências na produção são um grande desafio para a Indústria 4.0. A falta de dados em tempo real sobre o desempenho das máquinas e processos resulta em:

  • Redução da eficiência operacional
  • Dificuldade na análise de desempenho
  • Ações corretivas tardias
  • Aumento dos custos de manutenção
  • Perda de competitividade no mercado

Benefícios da Implementação do OEE

A implementação do OEE (Overall Equipment Effectiveness) na Indústria 4.0 oferece:

  • Melhoria da eficiência através da análise de dados em tempo real
  • Identificação de gargalos e oportunidades de otimização
  • Redução de custos operacionais e de manutenção
  • Aumento da competitividade no mercado
  • Tomada de decisões baseada em dados precisos
  • Previsões de manutenção e planejamento otimizado

Nossa solução oferece monitoramento em tempo real, análise preditiva e integração com sistemas existentes para otimizar operações e reduzir custos.

Desafio Indústria 4.0

Produtos I4.0 IIoT

Dispositivos de I/O remotos (DIOs) e dataloggers para aquisição de dados

Dispositivo I/O Remoto - Figura 1

Os Terminais DIO são dispositivos Device I/O remoto (DIO) para controle e aquisição de dados baseado em redes Ethernet cabeadas ou redes WiFi, utilizando o protocolo aberto Modbus TCP, integrando em um único módulo de comunicação de dados, leitura, contagem e registro de eventos em tempo real (datalogger) e controle de dispositivos de potência em CC/CA.

Recursos Principais:

  • Comunicação de Dados Eficiente: O Terminal CAP8-IP utiliza redes Ethernet e/ou WiFi com protocolo Tcp/Ip, para comunicação de dados, garantindo uma transmissão rápida e confiável das informações de controle e aquisição de dados.
  • Integração de Funções: Este dispositivo combina várias funcionalidades em um único módulo, incluindo leitura, contagem e registro de eventos em tempo real, bem como o controle de dispositivos de potência em CC/CA. Isso simplifica a arquitetura de controle e reduz a complexidade do sistema.
  • Monitoramento em Tempo Real: O Terminal CAP8-IP permite monitorar em tempo real o início da produção, as paradas ocorridas e sua duração, a quantidade produzida e a taxa de produção. Essas informações são vitais para o controle de processos e a otimização da produção.
  • Visualização Flexível: As informações coletadas podem ser visualizadas em vários dispositivos, incluindo TVs na fábrica, computadores locais e remotos, tablets e smartphones. Isso oferece flexibilidade para acompanhar o status de produção de qualquer lugar.
  • Medições Precisas: Com a capacidade de realizar medições em metros, quilos ou unidades por minuto, o Terminal CAP8-IP fornece dados precisos que são essenciais para o gerenciamento eficiente da produção.
  • Suporte a Inovação: Este dispositivo é uma ferramenta fundamental para a implementação de conceitos de Indústria 4.0, permitindo a integração de dados em tempo real, automação avançada e análise de dados para impulsionar a inovação na produção.

Terminal de apontamento e coleta de dados de produção

Terminal de Apontamento - Figura 16

Este terminal é utilizado para a coleta autônoma de dados e sinais digitais em ambientes de produção industrial e apontamentos de produção como OP/OS/OF, funcionários, máquinas, centros de custo, motivos de paradas e consultas da produção em tempo real. Os sinais digitais produzidos por equipamentos utilizados pelos operadores no chão de fábrica e os apontamentos de produção por eles realizados são capturados e enviados para armazenamento em banco de dados. A partir daí, software de terceiros ou produzido localmente pela empresa usuária processa os dados capturados, possibilitando aos gestores uma melhor visão dos processos de produção.

O terminal microCOL pode ser utilizado em qualquer aplicação onde a coleta de dados através da leitura de códigos de barras possa ser executada. Como exemplo, podemos citar a entrada e saída de itens no almoxarifado, envio e recebimento de produtos para beneficiamento externo, carga de veículos na expedição e em muitas outras atividades.

Principais características:

  • Comunicação em redes IP via Ethernet ou WiFi.
  • Arquitetura aberta pelo uso de banco de dados padrão SQL.
  • Operação off-line durante as interrupções da rede de comunicação de dados.
  • Dados capturados armazenados em memória não volátil, com reinício automático das transmissões interrompidas em quedas da rede de comunicação ou falta de energia elétrica.
  • Relógio de tempo real para o registro do instante da captura dos eventos ou dos dados.
  • Entradas digitais para o monitoramento de equipamentos.
  • Saídas digitais para sinalização, alarme ou controle de outros equipamentos.
  • Alimentação: fonte externa chaveada automática (85 a 240VCA-12VCC, 12W - 50/60Hz).

Dispositivo de I/O remoto (DIO) e datalogger USB

Dispositivo I/O USB - Figura 3

Os Terminais USB_DIO são dispositivos Device I/O remoto (DIO) para controle e aquisição de dados baseado em interface USB, para serem ligados diretamente a computadores ou tablets, utilizando um protocolo aberto, integrando em um único módulo de comunicação de dados, leitura, contagem e registro de eventos em tempo real (datalogger) e controle de dispositivos de potência em CC/CA.

Logictron Chão de Fábrica - Sistema MES/OEE

Sistema MES/OEE/APS - Figura logictron

Sistema MES/OEE/APS Logictron Chão de Fábrica

Sistema MES/OEE/APS - Figura 5

Sistema MES/OEE/APS - Figura 6

Sistema MES/OEE/APS - Figura 9

Produção inteligente com baixo custo e alta eficiência.

Nosso sistema MES com RTUs especializadas entrega dados em tempo real coletados de forma automática, diretamente das máquinas no chão de fábrica, gerando indicadores OEE que promovem ganhos reais, com redução de custos e aumento de produtividade. Mesmo máquinas sem automação podem ser integradas à Indústria 4.0 com investimento acessível.

Benefícios Estratégicos:

  • Redução de tempo de máquina parada
  • Visão em tempo real do chão de fábrica
  • Tomada de decisão baseada em dados reais
  • Integração com qualquer ERP (SAP, TOTVS, etc.)

Diferencial Tecnológico:

Dispositivos IIoT especializados para aquisição de dados, pronto para chão de fábrica:

  • Terminal CAP8-IP: RTU DIO - datalogger IIoT
  • Comunicação TCP/IP via Ethernet ou Wireless (Modbus TCP)
  • Registro de eventos em tempo real (Datalogger)
  • Controle de dispositivos (sinalização e potência)

Automação Industrial

Coletores de dados - IHM para chão de fábrica padrão WiFi e Tcp/Ip microCOL TI-01

Coletor de Dados IHM - Figura 2

Sistemas de aquisição de dados de chão de fábrica tem como finalidade fornecer em tempo real informações sobre produção, máquinas, operadores e tipos de eventos que se encontram em operação no chão de fábrica para fins de controle, mapeamento/rastreabilidade, supervisão e gerenciamento informatizado da produção. Como exemplo de informações, podemos citar a data e hora de início e fim de eventos relacionados à produção, preparação (set-up) de máquinas, manutenções, paradas, identificação de operadores, fases dos processos produtivos, entre outros. Todas estas informações, devidamente organizadas e relacionadas pelo software de gestão da produção se constituem em valioso material para que os responsáveis pela área de produção consigam fazer os ajustes necessários para otimizar da melhor forma os processos envolvidos, visando a redução dos custos e a melhoria da qualidade dos produtos.

Dispositivos de I/O remotos (DIOs) e dataloggers para aquisição de dados para chão de fábrica padrão WiFi e Tcp/Ip

Dispositivo RIO - Figura 17 Dispositivo RIO - Figura 18

Módulos de entrada e saída remotos para expansão de sistemas de automação, com comunicação industrial padrão.

Conversor de interface RS232/RS485 CONV485

Conversor RS232/RS485 - Figura 19

Realiza a conversão de dados transmitidos via canal serial RS-232C para o padrão elétrico RS-485, permitindo a comunicação bidirecional entre vários dispositivos em rede através de par trançado ou cabo UTP CAT3 ou CAT5. Permite que sejam ligados até 256 equipamentos na rede (rede multiponto).

Características:

  • Alimentação: Da interface RS-232C ou através de conversor AC/DC externo (110/220VCA - 9V/200mA).
  • Conexão RS-232/C: conector DB25 fêmea.
  • Conexão RS-485: conector RJ 11 4 contatos para cabo par trançado.
  • Sinais de protocolo:
  • Modo não automático (padrão) - DTR, RTS, TX, RX e GND.
  • Modo automático - TX, RX e GND.
  • Número de conexões por rede: até 256 pontos.
  • Velocidade de comunicação: de 1200 bps até 120Kbps.
  • Distância máxima: 1Km.

Conversor de interface USB/RS485

Conversor USB/RS485 - Figura 19

Adaptadores para conexão de dispositivos USB com redes RS485, facilitando a integração de sistemas e proporcionando comunicação confiável.

Controle de Movimento

Driver e Módulo de acionamento chopper para motores de passo bipolares

Driver Motor de Passo - Figura 20 Driver Motor de Passo - Figura 21

O StepDrive50V3A é um módulo híbrido de acionamento (drive) para motores de passo de 2 fases do tipo bipolar, para ser utilizado no interfaceamento direto com um microcontrolador (MCU, MPU, CPLD, FPGA), para controle, acionamento e gerenciamento da comutação e da corrente nas fases de um motor de passo bipolar híbrido ou PM (permanent magnet).

A corrente de cada fase é controlada por chopper (modulação PWM) e a sequência de acionamento ou comutação das fases é gerada internamente, facilitando o desenvolvimento do conjunto hardware/software de controle.

Os sinais de controle lógico são compatíveis com níveis TTL/CMOS e possibilitam interação na frequência de passo, sentido de movimento horário/anti-horário, modo de operação half/full step, reset para posição inicial de comutação, indicação de "home position" e liberação do eixo do motor. Outros sinais secundários de controle também são providos para programação/sincronização do módulo no que se refere a frequência de modulação PWM, controle da corrente máxima de cada fase quando energizada e o modo de decaimento da corrente em cada fase (corrente recirculante) no momento de seu desligamento - modo lento/modo rápido.

Indexadores de movimento para motores de passo

Indexador de Movimento - Figura 22

Controladores inteligentes para posicionamento preciso com motores de passo, com programação simplificada.

Características:

  • Programação de velocidades de operação com rampas de aceleração/desaceleração de 10pps a 10.000pps
  • Indexação de movimento e posicionamento com indexadores 32bits
  • Indexadora com malha aberta (indexação por passos)
  • Indexadora com malha fechada (indexação por encoder incremental)
  • Programação das correntes de operação dos motores de passo
  • Programação do tempo de redução da corrente em modo repouso ou parada (idle) de cada eixo
  • Programação da corrente de cada eixo em modo de parada ou repouso (idle)
  • Interface de comunicação: USB 2.0
  • Programação de parâmetros armazenados em memória não volátil

Controladores de servo-motores brushless DC - (C)Kehl Máquinas

Controlador Servo - Figura 23

O Motor Memostop Servo Modelo 1030 é um servomotor brushless para automação de máquinas industriais de costura, overlock e outras, com tecnologia e suporte 100% nacionais, baixo consumo de energia elétrica e fator de potência aproximadamente unitário (baixo desperdício de energia).

Livre de manutenção por não utilizar componentes eletromecânicos como embreagem ou escovas, pode operar sob condições extremas sem desgaste. Excelente dinâmica para acelerações rápidas e paradas precisas, com proteção contra travamento da árvore da máquina.

Funções do Memostop Servo:

  • 12 velocidades de operação.
  • Entrada para retrocesso manual de costura.
  • Entrada para 1/2 ponto manual de costura.
  • Entrada para seleção manual de posição do calcador ou pé de pressão.
  • Interface para pedal remoto de costura (costura em pé), ou interface com CLPs.

Características técnicas:

  • Torque nominal: 2,1Nm.
  • Torque de pico: 5,1Nm.
  • Consumo nominal: 660W (Plena carga).
  • Consumo parado: 20W.
  • Rotação nominal: 3000RPM.
  • Proteções: IP65, sobrecorrente, sobre/sub-tensão, temperatura da ponte de potência de saída, travamento do eixo.
  • Inversão de rotação: Sim.
  • Alimentação: Monofásico 220V.
  • Frequência: 50/60Hz.

Eletrônica Embarcada Automotiva

Limitadores de velocidade/controlador de abertura de portas para ônibus/coletivos

Sistemas de segurança para controle de velocidade e abertura de portas em veículos de transporte coletivo, garantindo a segurança dos passageiros e conformidade com regulamentações.

Sistema de coleta de dados (computador de bordo) integrado com bilhetagem eletrônica para ônibus via RFID

Sistema ColBus - Figura 24

Os terminais ColBus são parte integrante de um sistema que inclui hardware e software para uso em bilhetagem eletrônica para aplicação em frotas de veículos de transporte coletivo urbano. O sistema é constituído por:

Terminal Colbus

Constitui a eletrônica embarcada no ônibus, composto por um bilhetador ou validador eletrônico de cartões tipo SmartCard sem contato, acoplado a um computador de bordo que monitora dados referentes a distância e velocidade do veículo e controle da roleta. Os dados coletados ficam armazenados em memória não volátil que posteriormente são transmitidos para o sistema de gerenciamento de aquisição e transmissão de dados localizado na empresa de transporte coletivo. A partir das informações recebidas e armazenadas em base de dados, a empresa pode realizar seu processamento visando o mapeamento dos recursos necessários e a diminuição dos custos operacionais por veículo.

Sistema de configuração do terminal ColBus

Responsável por informar os dados referentes aos parâmetros iniciais de operação e estado do veículo durante a instalação ou manutenção, incluindo o número do veículo, número de série do equipamento, valores iniciais do odômetro e da roleta, constante do velocímetro, inicialização da memória de parâmetros e de dados.

Sistema de gerenciamento de aquisição e transmissão de dados

Trata-se de um software aplicativo - o ColBusPC - responsável pela comunicação com os terminais ColBus dos veículos. Os dados recebidos são inseridos em tabelas de uma base de dados relacional no qual os campos e nomes de tabelas são parametrizados. Esta base intermediária ou de interface, comunica-se com os sistemas gerenciais de formatação, gravação e consulta de cartões, controle de escala e tráfego e de administração de venda de créditos (passagens) desenvolvidos por terceiros.

SAF-e - Sinalização Adaptativa de Frenagem - eletrônica

SAF-e - Figura 25 SAF-e - Figura 26

O SAF-e (Sinalização Adaptativa de Frenagem - eletrônica) é um dispositivo de segurança veicular com a finalidade de auxiliar na prevenção de colisões traseiras.

Uma breve distração ou perda de concentração no trânsito pode levar facilmente a uma colisão traseira, principalmente em rodovias e auto-estradas movimentadas.

Um veículo trafegando a 80 Km/h que necessite parar devido a uma situação de emergência à frente, trafega cerca de 22 metros a cada segundo decorrido.

Quanto menor o tempo utilizado para iniciar uma frenagem de emergência, menor a possibilidade de colisão no veículo que vai à frente.

O SAF-e tem a função de sinalizar nas luzes de freio/break light e no pisca-alerta situações de frenagens com desacelerações moderadas e de emergência, alertando o motorista que segue atrás do veículo que uma colisão poderá ocorrer se ele não frear imediatamente.

O sistema SAF-e interpreta a atuação no pedal do freio efetuada pelo motorista e a partir da leitura e tratamento digital de sinais vindos de um sensor acelerômetro de estado sólido (MEMS) de última geração, interpreta os níveis de desaceleração a que o veículo está sendo submetido.

Quando o veículo freia normalmente, as luzes de freio e brake light acendem em sua condição normal. No sistema SAF-e, em uma frenagem de emergência a sinalização de freio e brake light irão sinalizar piscando de forma característica para chamar a atenção dos veículos que estão atrás sobre a condição de perigo à frente, além do pisca-alerta também atuar de forma automática, tornando ainda mais visível a situação de rápida diminuição de velocidade do veículo

Automação Comercial

Terminais de consulta/auto-atendimento Tcp/Ip Quantus

Terminal Quantus - Figura 14

Estes terminais de auto-atendimento de consulta são destinados para a verificação dos preços de produtos em estabelecimentos comerciais tais como supermercados, lojas, farmácias e outros, mediante leitura laser dos códigos de barras existentes nas embalagens dos produtos.

Principais características:

  • Alimentação: fonte externa chaveada automática (85 a 240VCA-12VCC, 12W - 50/60Hz).
  • Leitura laser unidirecional (1 feixe laser), com varredura de 52 linhas/segundo.
  • Distância média de leitura de 12 a 20 cm.
  • Display de cristal líquido (LCD) com 2 linhas de 20 caracteres cada, retro-iluminado.
  • Leitura de todos os tipos de códigos de barras utilizados comercialmente.
  • Tamanho A x L x P: 170 x 135 x 80 mm.
  • Interface para a comunicação de dados: Ethernet, protocolo TCP/IP.
  • Peso aproximado: 1,5 Kg.

Serviços

DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS ESPECIAIS/ENGENHARIA DE PRODUTO

Desenvolvimento de soluções customizadas para atender necessidades específicas de cada cliente, desde a concepção até a implementação. Nossa equipe especializada trabalha em projetos sob medida, garantindo que cada solução seja perfeitamente adequada aos requisitos técnicos e operacionais do cliente.

CONSULTORIA/DESENVOLVIMENTO EM LÓGICA PROGRAMÁVEL

Serviços especializados em programação de CLPs, desenvolvimento de algoritmos de controle e otimização de processos industriais. Oferecemos consultoria completa em lógica programável, incluindo desenvolvimento de funções e bibliotecas de sistemas digitais usando linguagens como VHDL e Verilog.

Clientes

Clientes que utilizam solução de I4.0 - aquisição de dados de chão de fábrica com MES/OEE/APS:

  • Antilhas Embalagens Editora e Gráfica S/A, Santana de Parnaíba/SP
  • Automotiva Usiminas, Pouso Alegre/MG
  • Budai Industria Metalurgica Ltda. - Itapevi/SP
  • Copave Artefatos de Borracha Ltda. - Salto/SP
  • Correias Mercurio - Jundiaí/SP
  • Correias Mercurio - Marabá/PA
  • Daicast Industria e Comércio Ltda. - São Paulo/SP
  • Duplás Industria de Peças Plásticas Ltda. - Piracicaba/SP
  • Eccos Industria Metalurgica Ltda. - Indaiatuba/SP
  • Fórmica - Grupo Formitex - Suzano/SP
  • G-KT Bdo Brasil - Cabreuva/SP
  • JM Fitafer (JotaeMe Fitafer) Ind. Met. Ltda. - Franco da Rocha/SP
  • Kitframe do Brasil Eletro Industrial Ltda, Cotia/SP
  • KIMG Industria Metalurgica Ltda. - Cajamar/SP
  • Nitto Denko América Latina Ltda. - Santana de Parnaíba/SP
  • Nyão - Itapevi/SP
  • Rubberon - Mauá/SP
  • Três Corações Alimentos S.A. - CE
  • Tres Corações Alimentos S.A. - MG
  • Tres Corações Alimentos S.A. - RN

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