Funcionalidades da integração de ccms inteligentes ao sistema de automação através de redes de comunicação industrial

André Luís Dias - Siemens Ltda, Industry Sector, Control Components and System Engineering
Dennis Brandão - Centro de Competência Profibus, Escola de Engenharia de São Carlos - USP

Resumo
Este artigo apresenta uma breve descrição das principais características e vantagens de centros de controle de motores inteligentes (CCMi) quando comparados aos centros de controle de motores convencionais (CCM). Uma pesquisa de campo é apresentada, onde se verifica a efetiva aplicação de CCMi em indústrias de açúcar e etanol e se analisa quais dos potenciais ganhos inerentes aos CCMis estas indústrias estão efetivamente usufruindo com a utilização da tecnologia.

A segurança da informação sai do cenário virtual e chega ao mundo real

Márcia Nakahara
Diretora Comercial da Symantec

Resumo
A cada ano somos testemunhas de novos avanços relacionados à tecnologia, ciência, economia e indústria, entre outras áreas. Observamos uma enorme variedade de ameaças cibernéticas surgirem e mudarem o cenário virtual. Com a evolução dos ataques – cada vez mais sofisticados – percebemos a necessidade de uma proteção ainda mais aprimorada. Em 2010, foi detectado o primeiro vírus capaz de afetar o mundo físico, o Stuxnet. Este fato marca a história da segurança da informação que entra em uma nova era, a da espionagem e sabotagem cibernéticas. Durante o período de descoberta do Stuxnet, pudemos observar todo o estrago causado pelo vírus que, segundo estudos realizados pela Symantec, é composto por um código de computador nem um pouco simples, que exige muitas habilidades diferentes para reuni-lo. Estima-se que o tipo de código presente no vírus não poderia ter sido criado em menos de seis meses.

O Stuxnet é sofisticado e também o primeiro ataque cibernético especificamente focado em atacar os sistemas de controle industrial. Foi necessário um profundo conhecimento destes sistemas de controle industrial, bem como o acesso a tais sistemas para a realização de testes de “qualidade” da ameaça; novamente indicando que este é um projeto altamente organizado e muito bem financiado. Recentemente, a Symantec identificou o Duqu, um novo vírus direcionado similar ao Stuxnet. De acordo com análises dos pesquisadores da Symantec, é muito provável que o Duqu tenha sido gerado pelos mesmos criadores do Stuxnet. O propósito do Duqu é coletar informações e ativos das organizações, entre elas as que manufaturam sistemas de controle industrial, para facilitar um ataque futuro. Os invasores estão procurando informações, como documentos de projeto, que possam ajudar a disparar um ataque às organizações de controle industrial. Por isso, o Duqu pode ser observado como precursor de um futuro ataque similar ao Stuxnet.

A busca pela inteligência corporativa

Jorge Luiz Gomes Pinto
Yokogawa América do Sul
Setor de Excelência em Produtividade

Introdução
Anecessidade de incorporar níveis, cada dia mais acentuados, de eficiência e flexibilidade nos seus processos diários, vem fazendo com que as corporações tenham que dotar cada um de seus colaboradores de capacidades e recursos, que os tornem tomadores de decisão em potencial, no que se refere ao ambiente em que operem e ao seu papel específico dentro da mesma. Entretanto, para que atuem de forma imediata e coerente, frente a situações que se apresentam a cada momento, é necessário que tenham acesso a dados e informações oriundas dos mais diferentes setores dentro da corporação, tanto do ambiente de gestão de negócios, tais como vendas, finanças, compras, logística, produto etc., quanto daqueles de chão de fábrica, tais como processo, produção, qualidade, disponibilidade de recursos fabris, etc.

Nesse contexto, se faz mandatório, dentro de um modelo ideal, a concepção de uma arquitetura de sistemas integrando os processos e os sistemas de ambos os ambientes, e que viabilize o fluxo sinérgico de informações dentro da corporação, de forma totalmente transparente ao usuário das mesmas, no que se refere à sua fonte, independentemente de onde estejam sendo geradas. Além disso, também dentro do contexto ideal de abordagem, dotar os sistemas envolvidos de recursos que gerem em tempo real informações pertinentes a seus usuários, a partir de qualquer evento ou exceção gerada, seja ele proveniente dos processos de negócios ou fabris, e de ferramentas e ambiente operacional que possam embutir capacidade analítica, de forma a permitir a atuação preditiva nos processos da corporação, antecipando-se a ação corretiva à ocorrência de não conformidade dos processos corporativos, qualquer que seja ela.

Implantação de controle baseado no sistema de execução da manufatura (MES): análise em empresa de usinagem no setor aeronáutico

Marcelo Leite Vanderlei - Eng. Mestre / Professor - Curso de Tecnologia da Unip
Jorge Muniz Junior - Eng. Dr./Professor - Departamento de Engenharia de Produção, FEG/Unesp
Fernando Augusto Silva Marins - Eng. PhD/Professor - Departamento de Engenharia de Produção, FEG/Unesp
Gilberto Walter Arenas Miranda - Eng. Dr./Professor - Departamento de Engenharia Mecânica, Unitau

Resumo
O Sistema de Execução da Manufatura (MES – Manufacturing Execution System) é uma ferramenta de controle da produção aplicada no chão-de-fábrica que permite visualizar e monitorar processos em tempo real, fornecendo informações que levam a uma melhor eficiência operacional. Este trabalho apresenta uma pesquisa exploratória, realizada em uma empresa de usinagem e montagem de médio porte, tendo o objetivo analisar a implantação do MES para auxiliar a tomada de decisão referente à produção. O trabalho também compara dois sistemas de controle de produção: o MES com o sistema realizado de forma manual (planilhas eletrônicas) utilizado antes de sua implantação. As informações sobre implantação foram coletadas por meio de questionário e validadas em grupo de discussão com os entrevistados e acadêmicos. Entre os resultados alcançados, identificaram-se: i) as vantagens do MES em relação ao sistema manual, ii) a eficácia da implantação, iii) melhoria dos resultados operacionais, iv) pontos positivos e negativos da implantação e aplicação.

Redundância nativa em hardware de controladores digitais aplicados em turbo-geradores (usinas térmicas e hidrelétricas) e turbo-compressores em refinarias de petróleo

Eng. Ronaldo José da Silva – Gerente de Contas Woodward Governor Company - Campinas/SP

Resumo
Embora pareça um assunto bastante difundido, ou como se diz no popular “manjado”, persistem no mercado alguns conceitos “errôneos” quanto ao que é e o que não é redundância. Nem todos os sistemas baseados em controladores digitais que oferecem a opção de redundância o são de fato, como deveria ser e naturalmente falando. Esse artigo tem o propósito de esclarecer essa dúvida de muitos usuários da indústria de máquinas e processos, contribuindo para a evolução sobre o debate deste tema e elevando o nível de exigência dos usuários para o que realmente interessa. Esse artigo irá focar especialmente controladores aplicados em turbo-compressores e turbo-geradores, embora sua aplicação seja mais ampla.

Melhoria da política de segurança das redes de controle de processo da ArcelorMittal Tubarão

Leonardo Silva Nunes, Antônio Carlos Aguiar Gagno Júnior - Especialistas em Desenvolvimento de Automação e Instrumentação, ArcelorMittal Tubarão.

Introdução
Com o crescimento contínuo das soluções de controle, gerenciamento e monitoração, suportadas através de redes ethernet e, principalmente, baseadas em padrões comerciais, como o TCP-IP, é cada vez mais exigido das empresas aderirem a recursos tecnológicos para aprimoramento da segurança da informação e, assim, incorporar um diferencial aos seus processos de fabricação. Nesse contexto, as redes de controle passam a ser utilizadas para recebimento de tráfego não apenas inerente a controle, mas também monitoração, gerenciamento, engenharia (downloads e uploads), controle de manutenção (calibração, histórico, tendência, impedimentos), dentre outros. É, portanto, necessário realizar alguns controles objetivando garantir o desempenho e confiabilidade requeridos para a segurança da informação da empresa. A esse conjunto de ações dá-se o nome de Segurança de Rede de Controle de Processo.

Diagnóstico Inteligente para redes Profibus DP

Eduardo A. Mossin, Rafaela Castelhano Souza,
Renato Veiga Torres, Francismar A. Silva
Departamento de Engenharia Elétrica,
Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo
Dennis Brandão
Centro de Competência Profibus do Brasil
Laboratório de Automação Industrial

Introdução
Redes digitais de aplicação em automação industrial, ou fieldbuses, apresentam uma alta sensibilidade a falhas relacionadas à sua instalação física. Dentre os fieldbuses, tem-se que o Profibus, objeto de estudo deste trabalho,é um dos protocolos de rede mais usados na área da automação industrial. Inobservância a requisitos técnicos como o uso de cabeamentos excessivamente longos ou falta de terminadores ativos no barramento, por exemplo, podem afetar o desempenho da comunicação e alterar características elétricas do sistema de transmissão, degradando assim o sinal a ser transmitido.

O diagnóstico de problemas desta natureza pode ser obtido a partir da análise do nível de tensão dos sinais dos dispositivos da rede, do formato característico dos mesmos sinais, ou mesmo através da análise do comportamento destes dispositivos perante a rede, como por exemplo, quando um dispositivo não responde às requisições ou quando um dispositivo se conecta e se desconecta da rede de forma esporádica. Para estas e outras análises, este trabalho propõe o uso de sistemas inteligentes como as Redes Neurais Artificiais (RNA) e os Sistemas Especialistas. Além do diagnóstico, o sistema permite ao usuário a análise visual dos sinais da camada física da rede através de um osciloscópio e a visualização dos dispositivos que estão ativos na rede (Live List) entre outras características. Através do apoio deste tipo de sistema, podem-se minimizar eventuais tempos de parada espúria da planta e consequentemente, diminuir possíveis prejuízos em processos.

Soluções MES verticalizadas Selecionando e implementando uma solução MES

Daniel Bosso Gonçalves - Product Manager - Active

Introdução
Abordagem sobre o desafio das indústrias em selecionar uma solução de software MES que atenda as exigências específicas de determinados segmentos, e conduzir um projeto de implementação do software, que possui escopo amplo e complexo. Ainda nessa abordagem serão apresentados fatores críticos de sucesso para esse processo e a importância de metodologias que agreguem qualidade ao produto e ao projeto.

Gateway inovador para comunicação sem fio em redes Modbus RTU

Marcos Dillenburg,
Diretor de Tecnologia da Novus Produtos Eletrônicos Ltda.

Introdução
É evidente o crescimento da oferta e aceitação de redes sem fio (wireless) no meio industrial. Questões como confiabilidade, segurança, latência e determinismo são diferentemente abordadas por protocolos sem fio como WirelessHart, ISA 100.11a, ZigBee, entre tantos outros. Estes protocolos se enquadram numa categoria mais ampla denominada “Redes de Sensores Sem Fio”. Há grande quantidade de material publicado e produtos comerciais já disponíveis dentro desta categoria de redes de sensores sem fio. O padrão elétrico de redes de comunicação cabeada mais difundido na área de manufatura industrial é o EIA/TIA-485 (RS-485). Nestas redes se destaca o protocolo Modbus RTU, um protocolo simples e com imensa oferta de produtos em todo o mundo. Conversores de comunicação cabeada para sem fio impõe dificuldades de aplicação com o protocolo Modbus RTU, devido a dificuldade em ajustar os tempos de comunicação. Especialmente em redes em que operam produtos de diferentes fabricantes, é muito difícil configurar estes conversores para garantir que os pacotes de comunicação Modbus RTU não serão fracionados durante o processo de comunicação.

Este fracionamento pode provocar erro de comunicação com alguns dispositivos da rede, aumentando o tráfego com tentativas e causando grande degradação de desempenho. Este artigo apresenta soluções para a criação de redes ou sub-redesModbus RTU sem fio facilmente integráveis aos sistemas cabeados baseados neste mesmo protocolo. Para prover a conectividade sem fio é adotado o padrão IEEE 802.15.4, o mesmo adotado na grande maioria dos sistemas de “Redes de Sensores Sem Fio”. Características inerentes ao protocolo Modbus RTU, como o rígido requisito temporal, formação e delimitação de pacotes, baixa velocidade, número de escravos e mestre único são tratados pelo AirGate-Modbus para garantir a correta operação do protocolo Modbus RTU mesmo quando operando sem fios.

Conceitos de proteção de TI aplicados no chão de fábrica como parte da estratégia das empresas

Andres Pirsing, Siemens AG
Robert Gries e Ana Cristina Rodrigues,
Siemens Ltda

Introdução
D Por muito tempo, ataques hostis de vírus e cavalos de Tróia em sistemas de automação não era um assunto para o chão de fábrica porque as redes de dados nestas instalações industriais estavam isoladas. No máximo, os dados de processo eram transmitidos por telefone, quando necessário. Entretanto, com a introdução da tecnologia Ethernet, redes LAN sem fio e dispositivos com interface Web na indústria – para o monitoramento, gerenciamento, diagnóstico e serviços de manutenção remotos – possibilitou a troca de informações através das redes de TI. Por exemplo, na indústria de saneamento, estações de bombeamento distantes podem ser monitoradas dessa maneira, onde bombas e outros equipamentos são controlados remotamente e de forma econômica. A desvantagem é que a comunicação via rede também aumenta o risco quanto à segurança da operação, de ser alvo de ataques de hackers. Segurança industrial, um assunto pouco comentado até alguns anos atrás, é hoje uma grande preocupação na indústria e deveria ser parte da estratégia de qualquer empresa com sistemas de produção automatizados. No ano passado um cavalo de Tróia, chamado Stuxnet, foi direcionado para invadir sistemas do mundo todo através da internet, tendo como destino instalações industriais.

O Stuxnet explora uma série de falhas de segurança em sistemas operacionais da Microsoft para invadir instalações e então manipular seus sistemas de controle. Até o final de abril de 2011, a Siemens havia registrado 24 infecções em sistemas industriais de computadores ao redor do mundo. Nenhum dano ocorreu e o Stuxnet foi facilmente removido em todos os casos sem interrupção das operações ou da produção. Poucos dias depois de o malware (programa malicioso) se tornar público, a Siemens estava apta a oferecer uma solução que detectasse e neutralizasse o cavalo de Tróia. Além da correção da falha no sistema operacional, exigiu também da Siemens uma atualização no sistema supervisório Simatic WinCC para protegê-lo de outros ataques. Wieland Simon, chefe de imprensa responsável pela Siemens Industry, disse: “Agora que a Microsoft resolveu suas falhas de segurança com os respectivos patches (MS10-046, MS10-061, MS08-067), não nos foi mais reportada nenhuma infecção.”