Linhas de montagem ou células de montagem há muito tempo moldam a ordem clara na fábrica. Mas no mundo digitalizado, as plantas de produção são organizadas de maneira muito mais complexa – e por isso regras claras são necessárias. A interoperabilidade, ou seja, a cooperação contínua de todas as máquinas e sistemas, é necessária para projetar ecossistemas complexos e organizados descentralmente. Padrões permitem a criação de redes e simplificam a comunicação entre os limites da empresa e do setor. E assim como as pessoas concordaram com o inglês como idioma mundial com gramática e vocabulário para simplificar a comunicação, a comunicação máquina a máquina também deve estar sujeita a uma gramática e vocabulário uniforme e padronizada.

Diretrizes da VDMA auxiliam o OPC UA na prática

“A VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau – Associação Alemã de Fabricação de Máquinas e Instalações Industriais) reconheceu desde o início que a definição de uma linguagem global para engenharia de máquinas e instalações é decisiva para o futuro”, diz Hartmut Rauen, vice-gerente geral da VDMA. ”O setor de máquinas e instalações concordou com o padrão de comunicação OPC UA.”

O OPC UA é um padrão de interface IoT aberto para a produção digital de amanhã. Isso permite uma comunicação escalável, independente do sistema e segura desde o chão de fábrica até a nuvem. O OPC UA define a gramática do idioma mundial de máquinas e instalações.

Em conjunto com o Fraunhofer – Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA), a VDMA desenvolveu a diretriz “Comunicação da Indústria 4.0 com o OPC UA”. Como ferramenta prática, mostra medidas muito específicas que ajudam as empresas a introduzir com sucesso a comunicação da Indústria 4.0 em seus próprios processos de produção.

As Especificações Complementares do OPC UA definem a estrutura

Com o estabelecimento do OPC UA, foi alcançado um primeiro passo em direção à produção digital em rede e interoperável. No entanto, o OPC UA “apenas” define a gramática do idioma para a comunicação máquina a máquina. Agora o vocabulário deve ser definido. O trabalho principal da VDMA no mundo OPC-UA é padronizar o vocabulário da descrição funcional dos mundos das máquinas. Esses padrões são chamados de Especificações Complementares do OPC UA no jargão técnico, que a VDMA desenvolve junto com mais de 400 empresas de todo o mundo. A abertura da abordagem – código aberto – oferece a todas as empresas interessadas a oportunidade de participar. Com o site opcua.vdma.org, a VDMA fornece uma visão geral de suas atividades de padronização. Aqui você também encontrará as Especificações Complementares do OPC UA que já foram concluídas e estão sendo elaboradas – combinadas em um banco de dados

O desenvolvimento desses padrões é uma meta ambiciosa – e para a qual a VDMA desempenha um papel crucial. “Atualmente, estamos definindo o idioma mundial da produção”, diz Andreas Faath, gerente de projetos da VDMA para comunicação de máquinas.

Juntamente com uma pequena equipe de especialistas, Faath está trabalhando no desenvolvimento de padrões OPC UA para tipos de máquinas individuais, sobre como eles podem “conversar” entre si.

Eles garantem que duas máquinas que estão em rede trocam as informações indispensáveis de maneira uniforme: Que tipo de máquina é essa? Quem é o fabricante? Quais configurações de dispositivo existem? E quais dados do processo precisam ser trocados? Essa comunicação pode não apenas ocorrer horizontalmente entre as máquinas, mas também verticalmente, ou seja, com sistemas de nível superior ou com um sistema até a nuvem. “Esta é a única maneira de tornar possível o plugue e o trabalho na fábrica”, explica Faath. “Criamos o controle remoto universal, por assim dizer – e isso funciona teoricamente para todos os tipos de máquinas.” No entanto, o desenvolvimento de um padrão desse tipo, que deve ser estabelecido em todo o mundo, leva tempo: cerca de 2 anos para ser desenvolvido.

Porém OPC UA não é apenas sobre interfaces entre duas máquinas, mas também sobre cadeias de processo inteiras. Nas operações do dia-a-dia, não se trata apenas de desenvolver a comunicação, por exemplo, entre duas máquinas de moldagem por injeção, mas também de conectá-la aos sistemas de robôs, por exemplo. Portanto, é crucial que as indústrias de máquinas trabalhem juntas de maneira abrangente. O vocabulário específico do setor deve se encaixar e ser coordenado.

VDMA é um participante chave

Os especialistas concordam que a VDMA é a única organização atualmente capaz de criar esses padrões importantes. 3200 empresas membros da VDMA com subsidiárias e empresas parceiras em todo o mundo não apenas trazem conhecimento para o processo em uma extensão que não está disponível em nenhum outro lugar. Ao mesmo tempo, o processo de desenvolvimento ocorre na plataforma neutra VDMA – portanto, não há suspeita de que empresas individuais possam afirmar seus interesses particulares. A VDMA, portanto, estabelece as bases para o Plug & Produce, a base para o desenvolvimento mais fácil e rápido de modelos de negócios baseados em dados relacionados à produção em rede inteligente.

As associações comerciais da VDMA estão, portanto, trabalhando com um nível de comprometimento correspondentemente alto. Atualmente, a VDMA está coordenando as atividades de cerca de 30 grupos de trabalho que definem uma linguagem comum entre indústrias entre máquinas e sistemas. As especificações complementares do OPC UA já foram publicadas para alguns tipos de máquinas, incluindo máquinas-ferramenta, máquinas de moldagem por injeção, sistemas para processamento de imagens industriais e robôs. Mais de 20 outras normas estão em andamento, por exemplo, para máquinas de fundição, máquinas para trabalhar madeira ou acionamentos elétricos. Está planejada a criação de cerca de 15 novos grupos de trabalho do OPC UA a cada ano. “A massa crítica de empresas que estão na retaguarda do OPC UA já foi ultrapassada, o OPC UA serve de base para a fábrica do futuro”, diz Andreas Faath

Fonte: VDMA

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Não é novidade para os nossos leitores que estamos vivendo a era do conhecimento, da informação e dos dados. Existem diversos especialistas que mostram que neste século nós vamos experimentar 20.000 anos de progresso no ritmo e velocidade que a inovação está acontecendo. A aceleração do conhecimento já é em escala exponencial e com uma taxa nunca vista pela humanidade, isso ocorre em todos os setores da sociedade.

Grande parte desta explosão vem da conectividade. Estima-se que no ano de 2025 (isso mesmo, daqui menos de 5 anos) teremos cerca de 100 bilhões de dispositivos conectados, cada um com dezenas de sensores coletando dados em tempo real. São os dispositivos “smart”, como eletrodomésticos, itens de vestuário, relógios, smarphones, veículos, máquinas na linha de produção etc., todos gerando dados em tempo real. Com mais dados, naturalmente vem mais complexidade. Como lidar com esta enorme quantidade de dados e com a complexidade envolvida nesta informação?

Alguns dizem que a resposta é limitar ou tentar gerenciar essa complexidade. Particularmente, não creio que consigamos gerenciar essa complexidade e quem tentar limitar a sua geração, seguramente não estará mais no mercado em alguns anos. Não é possível limitá-la.

A inteligência artificial é, sem dúvidas, uma das respostas mais consistentes para esta pergunta. Estima-se que por volta de 2029 os computadores vão atingir o nível de inteligência dos seres humanos. E indo mais além, em 2042 vamos atingir a chamada Singularidade, ou seja, o evento ou sequência de eventos responsáveis pela intersecção entre a inteligência humana e da máquina. É essa união entre a inteligência humana e a inteligência artificial evoluída que permitirá que possamos lidar com a enorme quantidade de dados e informação, gerando conhecimento verdadeiro e útil para a sociedade.

Estima-se que no ano de 2025 (isso mesmo, daqui menos de 5 anos) teremos cerca de 100 bilhões de dispositivos conectados, cada um com dezenas de sensores coletando dados em tempo real.

Algumas das tecnologias necessárias para a evolução da inteligência artificial já são nossas conhecidas de hoje, tais como internet 5G, computação quântica, biologia sintética, entre outras.

Enfatiza Regis, “O segredo aqui é atingir um alto nível de maturidade da inteligência artificial e as grandes nações do mundo já perceberam isso. O que estamos vivenciando atualmente é a chamada nova “Corrida do Ouro” ou “Nova Corrida Espacial”.

Essa corrida já começou há alguns anos e os dois líderes atuais são Estados Unidos e China. Estima-se que atualmente existem aproximadamente 1,9 milhões de profissionais trabalhando com desenvolvimento de Inteligência Artificial no mundo. Aproximadamente 850.000 estão nos Estados Unidos e outros 100.000 na China. Somente a DARPA (Departamento de Defesa dos Estudos Unidos) anunciou recentemente investimentos da ordem de US$ 2 bilhões para desenvolver a próxima geração de inteligência artificial. Esta iniciativa é chamada de “AI Next.” Sem dúvida que este tema já é e será uma grande fonte de empregos e oportunidades no mundo, não somente para as grandes corporações, mas também para os profissionais, start-ups e pesquisadores.

E o Brasil? Como sempre estamos um pouco (ou bastante) atrás nesta corrida. Há apenas alguns anos atrás, o Ministério da Indústria, Comércio e Serviços brasileiro criou as diretrizes macro para a inserção do nosso país na chamada Indústria 4.0. Um portal foi criado pelo Ministério (http://www.industria40.gov.br/), pelo qual pode se perceber quais são os 5 temas apontados como os de maiores relevâncias. São eles: Manufatura Aditiva, Inteligência Artificial, Internet das Coisas, Biologia Sintética e Sistemas Ciber-físicos. Mesmo citando abertamente a Inteligência Artificial como sendo um dos temas importantes, percebe-se que o país ainda tem problemas mais complexos para atacar antes, como redução de custos de produção, aumento da produtividade etc.

De qualquer forma, percebemos somente algumas ações isoladas de start-ups e universidades brasileiras com foco em desenvolver inteligência artificial. Softwares de veículos autônomos estão sendo desenvolvidos por grandes Universidades, como USP, UFES, Unicamp etc. O fato é que ainda estamos muito tímidos no tema que definirá os novos líderes mundiais na tecnologia mais inovadora das próximas décadas, e por isso convido-os para esta nova era espacial. Muito obrigado e até próxima coluna de IH.

Autor: Marco A. Colosio

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