Edição 265 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 265 – 2021

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Softwares e sistemas em coopetição

A Indústria 4.0 depende de, e conduz à digitalização e a estruturas em redes inteligentes, envolvendo todos os elementos dos sistemas – do chão-de-fá- todos os elementos dos sistemas – do chão-de-fábrica ao corporativo. Comunicação e gerenciamento de dados são fatores decisivos nessa realidade, e eles aumentaram a interação diária com softwares.

O tamanho do mercado de software industrial vem aumentando a uma taxa considerável, e deve seguir assim, pelo menos até 2025. Com a desaceleração do crescimento econômico mundial, a indústria de software industrial também foi impactada. Ainda que 2020 tenha sido marcado pela insegurança econômica em diversos setores, o estudo “Mercado Brasileiro de Software – Panorama e Tendências 2021”, realizado pela ABES – Associação Brasileiras das Empresas de Software com dados do IDC, mostra que, mesmo nesse cenário, o setor cresceu 22,9% e investiu cerca de R$ 200,3 bilhões (US$ 50,7 bilhões), se considerados os mercados de software, serviços, hardware e também as exportações do segmento. O levantamento aponta que o Brasil melhorou posições no ranking mundial de TI – subiu da 10ª, em 2019, para 9ª, em 2020, e manteve a liderança no mercado latino-americano, com 44% de participação. Para este estudo, adotou-se a taxa de conversão para o dólar médio de R$ 3,95/US$, e entrevistaram-se empresas que trabalham com desenvolvimento de software, produzindo produtos customizados e parametrizáveis, além de informações coletadas junto a empresas usuárias de TI.

Jorge Sukarie, vice-presidente do Conselho Deliberativo da ABES, lembra que, hoje, qualquer equipamento/máquina que execute qualquer função tem um software embarcado. O grau de dificuldade em se operar um equipamento ou máquina varia muito, conforme sua complexidade, e pode requerer algum treinamento ou especialização. Porém, muitos são de simples operação, e fazem parte do rol de equipamentos que utilizamos no dia-a-dia como um cidadão comum, sem requerer grandes habilidades. “Tanto os profissionais de chão-de–fábrica, quanto do campo, têm lidado bem de chão-de–fábrica, quanto do campo, têm lidado bem com estes equipamentos, que, na maioria das situações, facilitam muito a vida destes profissionais, transformando suas atividades em algo mais produtivo e eficiente”.

Cesar Cassiolato, presidente e CEO da Vivace, ressalta que “quando falamos em chão-defábrica, é preciso ter em mente que aí está a base dos processos industriais. É nele que os processos acontecem de fato. Além disso, é onde a produtividade deve ser constantemente monitorada e controlada. Certamente, existem algumas plantas com equipamentos puramente 4-20mA, porém, hoje, em sua maioria, os equipamentos já possuem recursos via comunicação com protocolos HART, Profibus-PA, etc. Nos protocolos padronizados, o usuário faz uso de ferramentas baseadas em EDDL, FDT/DTM, FDI e, com isso, consegue, além da questão de configuração, fazer calibração, manutenção inteligente e, consequentemente, colocar em prática uma boa gestão de chão-de-fábrica, ou seja, é possível ter um controle maior da produção, identificando falhas nos pro- controle maior da produção, identificando falhas nos processos e aumentando a segurança operacional. Monitorar esse aspecto aumenta a integração da área produtiva com outros setores, organizando dados que norteiam a tomada de decisã de decisão. Tudo começa no chão-de-fábrica”.

A automação extrapola os limites de chão-de-fábrica, A automação extrapola os limites de chão-de-fábrica, continua após o produto acabado, atingindo fronteiras mais abrangentes, ou seja, a automação do negócio. Claro, temos soluções com sistemas de automação estratificados, e de acordo com a pirâmide de automação. Algumas soluções têm as principais camadas: aquisição de dados e controle manual; controle automatizado; supervisão do processo produtivo; gerenciamento da produção; planejamento estratégico e gestão empresarial; são soluções baseadas em sistemas SCADA, supervisórios, MES, etc. Com o advento da tecnologia digital, a convergência dos dados foi um catalisador para ganhos significativos para a automação e para a gestão industrial, como um todo.

E, na Indústria 4.0, as tecnologias de virtualização (que permitem que o usuário use toda a capacidade de uma máquina física, ao proporcionar a distribuição dos recursos entre diversos usuários ou ambientes) permitem escalar soluções mais amplas, com custo efetivo, e aí entram as soluções com Cloud Computing, comple- aí entram as soluções com Cloud Computing, complementando com Fog Computing e Edge Computing, tudo mentando com Fog Computing e Edge Computing, tudo visando a soluções de processamento, compartilhamento e armazenagem de dados, um dos pilares da Indústria 4.0. Estas três tecnologias se estão destacando no mundo da inovação e da computação, se mostrando como novas formas de entregar poder computacional, sob demanda e eficiência, nos recursos operacionais para as empresas. E os três termos podem coexistir em ambientes diferentes, dependendo do tipo de aplicação que está sendo desenvolvido.

A ideia de edge computing está, cada dia mais, incorporada aos dispositivos de campo. A edge computing, também conhecida como computação de borda, é a alternativa para o processamento de informações ocorrer no local físico mais próximo da fonte de dados.

"Na teoria, isto aliviará a transmissão e os processamentos nos sistemas principais, sejam eles em nuvem pública, ou privada. Como consequência, há um ganho de performance no processamento. Se pensamos no modelo antigo, talvez isto não faça sentido para os sistemas de controle, porém, pensando em futuro, poderá fazer toda a diferença. E os sensores de Internet das Coisas (IoT), no chão-de–fábrica, geram um fluxo contínuo de , no chão-de–fábrica, geram um fluxo contínuo de dados no tempo, por necessidade das operações. Estimase que uma fábrica moderna com 2.000 equipamentos possa gerar 2.200 terabytes de dados, por mê 2.200 terabytes de dados, por mês! “Segundo o Red Hat, processar esse volume de dados mais próximo o Red Hat, processar esse volume de dados mais próximo do equipamento é mais rápido e econômico. Recomen- do equipamento é mais rápido e econômico. Recomenda-se que o equipamento esteja conectado, por meio de da-se que o equipamento esteja conectado, por meio de uma plataforma de dados centralizada. Como vantagens, o equipamento pode, por exemplo, receber atualizações o equipamento pode, por exemplo, receber atualizações de software padronizadas, e compartilhar dados filtrados de software padronizadas, e compartilhar dados filtrados que ajudam a melhorar as operações em outros locais da fábrica. E já podemos ver esta tendência adentrando pelos negócios, o que possibilita a junção das tecnologias para gerar melhores resultados, nesse caso, IoT, Edge Com- sultados, nesse caso, IoT, Edge Computing, Bigdata e IA. Há uma enorme oportunidade, para darmos às nossas fábricas maior inteligência e melhores rendimentos”, reflete Ronaldo Ribeiro, gerente do Detin – Departamento de tecnologia e Telecom da Cenibra Celulose Nipo-Brasileira.

“Estamos migrando do modelo tradicional para outros mais modernos: o modelo da ANSI/ ISA-S95, tinha foco na troca de informações nos níveis 3 e 4; o novo modelo nos apresenta uma necessidade maior de conectividade, e extrapola o processamento para camadas superiores, e com processamento em nuvem. Observo que a necessidade de evolução dos sistemas PIMS e MES, de forma rápida, é algo vital para a indústria moderna”, pondera Ronaldo Ribeiro.

De fato, edge computing fornece novas possibilidades para o conceito do IoT; já o fog computing vem para atender a necessidade de dispositivos e empresas estarem hiperconectados. Por conceito, é uma arquitetura de computação, que executa cálculos e processamento de forma mais descentralizada e melhor distribuída, entre a fonte dos dados e a nuvem. É chamada de ‘computação de neblina’, justamente pelo processamento não estar 100% na borda onde ocorre a aquisição dos dados, e também não estar 100% na nuvem, longe da fonte de dados e necessitando de uma conexão com a internet.

“A rede distribuída permite uma mistura de nuvem inteligente e borda inteligente. Uma abordagem interessante da fog computing é que ela seja uma extensão da cloud computing para dentro do mundo físico, para dentro dos dispositivos conectados. Enviar todas as informações dos dispositivos conectados na IoT pode se tornar um desafio, com o aumento do volume de dados, e a saída pode ser uma pré-análise dos dados, a partir da computação de neblina, e apenas processar o que realmente importa para o negócio. A utilização dos conceitos de edge e fog computing melhoram a eficiência do sistema, em comparação com arquiteturas tradicionais, melhorando os tempos de conexão, processamento e entrega das informações às aplicações, redução do volume de comunicação entre dispositivos e core middleware, além de melhorar a segurança nas comunicações”, afirma Cassiolato.

Usuários, então, devem estar atentos na escolha e definição de um sistema de automação e controle, onde esta definição deve levar em conta vários critérios, e possa estar em sincronismo com o avanço tecnológico. Quanto mais informação, melhor uma planta pode ser operada e, sendo assim, mais produtos pode gerar, e mais lucrativa pode ser.

Jorge Sukarie lembra que a Lei 9609/98, conhecida como a Lei de Software, não traz nenhuma diferenciação para o software, ou seja, software é considerado um programa de computador. “Qualquer atribuição que venhamos a dar ao software tem caráter meramente mercadológico ou comercial. Muitos utilizam os termos “em camadas”, considerando a parte de plataforma, de infraestrutura, de desenvolvimento, em nuvem, etc. Outros consideram o software por segmento de mercado, por exemplo, varejo, indústria, educação, etc".

Marcelo Salvador, Diretor de Negócios da Elipse, pondera que qualquer software, que se propõe a se manter sendo utilizado ao longo do tempo, precisa respeitar a ideia de ciclo de vida, isto é, ter um processo minimamente estruturado, incluindo pessoas e sistemas, para que possa ser atualizado, ou sofrer eventuais melhorias e correções, ao longo da sua vida útil. “No caso de processos industriais, esse ciclo deve receber muito mais atenção do que um software de uso eventual, e não crítico. Se considerarmos os inúmeros softwares que podem estar rodando em uma planta, ainda mais num contexto de alta competitividade, e impulsionados pelas oportunidades de Indústria 4.0, é importante pensarmos num conceito mais amplo de gestão de ativos e integração de processos, em que podemos saber quais softwares possuímos, quais versões estão em execução, qual o plano de atualização de cada um, e, assim por diante, da mesma forma que estivéssemos gerindo ativos físicos. Apesar de algumas tentativas em unificar sistemas (por exemplo, MES e SCADA em um só), não acredito em um sistema que seja capaz de resolver tudo, devido à natureza da tarefa a ser gerenciada ser muito diferente, em cada tipo de processo. Então, a abordagem em camadas ainda vai continuar existindo; o que precisa ser melhorado, sem dúvida, é a integração entre os sistemas e, por isso, a proposição de normas e padrões de trocas de dados é tão importante. Além de pensar em camadas, é importante entender que os clientes possuem problemas, desafios ou oportunidades de melhorias, e que a tecnologia está disponível para ser adaptada e utilizada, bem como expandida em diferentes áreas de conhecimento. Apesar de alguns sistemas poderem utilizar uma plataforma em comum, a maximização dos resultados só pode ser atingida pela especialização das soluções”.

João Felipe Kudo, da Radix, chama a atenção para o fato de que “a quantidade de software a ser gerenciado e mantido é grande, e cada vez mais o chão-de-fábrica e a Governança da Automação têm investido em sistemas para catalogação e gestão de ativos, que consigam catalogar e gerir esses softwares e licenças”.

O especialista de software da Beckhoff, Rodrigo de Souza Soares, pondera que “muitos processos industriais ainda rodam baseados em lógicas mais simples (como lógica feita por relés, etc.), seja pela simplicidade ou pela falta de recursos para investir em uma automação mais sofisticada. Entretanto, é necessário reconhecer que a quantidade de sistemas controlados por software vem crescendo muito, nos últimos anos, o que traz mais desafios para a indústria, como falta de padrão de software, soluções distintas utilizadas por diversos fabricantes de máquina, falta de familiaridade do time de manutenção. Em grande parte do tempo, o pessoal de chão-de-fábrica tenta conhecer os softwares que possui, o que pode ser pouco eficiente, visto que é humanamente impossível dominar tudo. Além disso, os profissionais empregados para isso, muitas vezes, não têm familiaridade com programação. Às vezes, uma IHM bem desenvolvida, com diagnósticos precisos, pode ajudar mais do que ter acesso ao código fonte da máquina. E, sobre como classificar os softwares e automação, vale lembrar que diversas arquiteturas são possíveis. Em algumas empresas, vai funcionar bem o modelo de camadas; já em outras, apesar dos vários componentes estarem presentes, não haverá uma divisão tão evidente entre eles. Com relação à nuvem, é importante haver uma separação, por conta da segurança (não quer dizer que aquilo que está fora de nuvem esteja livre de ataques), e ainda existem empresas que não admitem ter seus dados em nuvem; já outras, se dão muito bem com essas soluções”.

Clodoaldo Cabral Arruda Neto, Engenheiro de Sistemas da Yokogawa, lembra que, em geral, “os instrumentos e máquinas vêm com um software para calibração, integração com outros sistemas, ou mesmo monitoramento das variáveis que desejam ser mensuradas. Como os sistemas operacionais existentes estão disponíveis em diversas versões (Windows XP, Windows 7, Windows Server 2016, Windows 10), e linguagens (português e inglês), ou mesmo em diferentes fabricantes (iOS, Linux, Unix), muitas vezes os Gerentes de Projetos, Engenheiros e técnicos encontram dificuldades em casar todas estas particularidades. Desta forma, recursos da indústria 4.0, tais como a virtualização em nuvem ou local de servidores, visam a criar ambientes que permitam a adequada plataforma para os softwares. E os limites entre as camadas de muitos softwares estão cada vez mais tênues, em função da integração entre as aplicações. Quando falamos em nuvem, temos de ter em mente que elas podem ser privadas, híbridas (isso é um gêmeo de aplicações locais), comunitárias ou públicas, podem disponibilizar uma aplicação (Software as a Service), uma plataforma (Platform as a Service), ou somente uma infraestrutura para instalação das mesmas (Infrastructure as a Service), então, a característica da camada dependerá da necessidade do que se deseja alocar na nuvem. Em geral, os sistemas de controle são genéricos para as diversas indústrias de energia, química, manufatura ou papel. O que possivelmente pode mudar são bibliotecas p a r a cálculos necessários em determinadas aplicações, e que, muitas vezes, já são disponibilizadas com o sistema”.

Jurandir Ventura, Digital Engineering Manager da ABB, faz uma analogia com o telefone celular: “Com o advento dos Smartphones, os aparelhos passaram a ser multifuncionais, inclusive servem também para fazer ligações telefônicas que, em teoria, seria sua função primária. Entretanto, a forma como nos comunicamos mudou muito, então, as funções dos aparelhos se foram ajustando, de acordo com a aceitação e as necessidades de seus consumidores. No caso de instrumentos, máquinas, ou qualquer outro dispositivo industrial, também identificamos essa transformação. Dependerá muito da sua função primária, se ainda faz sentido ser mantida como sempre foi, ou se existem necessidades que exijam mais diagnósticos, ou flexibilidade de configuração, os quais são acompanhados de um software. A indústria já lida muito bem com isso, pois, apesar de cada fornecedor de dispositivo ter a liberdade para desenvolver o seu próprio produto, existe uma preocupação na integração ou na interoperabilidade, o que direciona que se tenham padrões, para que estes dispositivos sejam desenvolvidos, com protocolos de comunicação abertos, normatizados, e que conversem entre si. As arquiteturas de hardware e de software industriais têm uma predominância de serem tratadas em camadas ou níveis, até chegarmos ao nível das famosas clouds/nuvens. Existe um legado de que os fornecedores são especializados e desenvolvem produtos por nível – não creio na sua descontinuidade. Por exemplo, uma empresa A pode ser especialista em desenvolver um tipo de sensor ou instrumento de medição, que representa o nível 0 do chão-de–fábrica; uma empresa B tem know-how para desenvolver sistemas de controle, que vão integrar todos estes sensores e instrumentos, e isso acaba sendo comum para vários tipos de segmentos. Entretanto, quando avaliamos a necessidade específica de um segmento, estes softwares e hardwares devem permitir uma customização ou personalização para aquele segmento, capaz de criar um valor adicional ao negócio do cliente. Isso envolve capacidade tecnológica e de conhecimento do processo, seja ele da indústria de Mineração, Química ou de Energia”.

Sistema para Gestão Metrológica

No dia-a-dia das atividades de calibração, muitos profissionais e empresas necessitam de uma orientação quanto às etapas na elaboração e implantação de uma Gestão Metrológica, em um laboratório de calibração interna na unidade. A Presys Instrumentos, através do Software de Gerenciamento de Calibração, Isoplan 5, pretende auxiliar neste sentido.

Nas áreas de calibração e metrologia, com a redução de custos, cuidados com a segurança e a manutenção da qualidade, fica cada vez mais evidente a necessidade de propagar os Pilares Metrológicos.

Esses conceitos serão necessários para o entendimento do documento de relato de resultados, ou seja, o certificado de calibração. A utilização desse conteúdo será importante, tanto para laboratórios internos (das próprias indústrias), quanto para análise crítica dos certificados provenientes de serviços de externo de calibração. Tudo isto, utilizando Indicadores de Performance no Isoplan (KPIs).

O Isoplan se encaixa na Transformação Digital dos processos de calibração, pois, a utilização da tecnologia para realizar determinadas ações, que anteriormente eram executadas de forma manual, de maneira automatizada, trazem muitos ganhos de produtividade. Além disso, seu foco principal será descartar totalmente os serviços repetitivos e manuais, eliminando as anotações em papel.

Renato Lima, Desenvolvedor de Negócios Digitais na Siemens Digital Industries, ressalta que ainda estamos caminhando para que todo e qualquer instrumento/equipamento tenha um software, mas ainda temos desafios nesse sentido; ainda encontramos máquinas e equipamentos, no parque fabril brasileiro, que não possuem tecnologia de software embarcada.
Levantar dados relacionados ao nosso parque fabril não é tão simples, porém, estima-se que a idade média do universo de máquinas-ferramenta no Brasil seja de 17 anos, contra 5 a 8 anos dos países considerados potências industriais. Alguns entraves para essa modernização acelerar são as dificuldades de importação, instabilidade da nossa economia, e falta de políticas de estado para fomento do setor de transformação, entre outros. Ainda assim, as empresas sabem que precisam se modernizar, e têm investido para isso. “E lidar com softwares, no chão-de-fábrica, é um outro desafio; podemos dizer que, hoje, a maior adversidade para as empresas nesse sentido é a integração de softwares e sistemas. Muitas vezes, a empresa adquire uma máquina moderna, com tecnologia de software embarcada, mas essa máquina acaba, em termos de informações e dados, tornando-se uma ilha, e pouco colabora com o restante da operação. Ainda sobre softwares no chão-de-fábrica, temos as fornecedoras de produtos com softwares embarcados nos mesmos, e isso é um desafio adicional, pois, precisam incorporar o software correto na configuração correta dos produtos que estão fabricando, além de conseguirem realizar os testes de qualidade adequados”, conta o executivo da Siemens.
“A nuvem é uma tecnologia que pode ser aplicada às camadas, porém, não se configura uma nova camada, olhando por essa convenção. Temos de lembrar que muitas tecnologias, entre elas a de software, vêm para aumentar a eficiência, a produtividade ou até transformar as empresas e, para isso, a tecnologia precisa estar profundamente interligada, e apoiando os processos e melhores práticas. Dito isso, os softwares são pensados, sim, por indústria, pois, dessa forma, conseguimos ter maior aderência e resultados das tecnologias aplicadas. Claro que existem funções nas empresas que são as mesmas encontradas nas demais empresas de outros segmentos, como por exemplo, construir um documento de texto, dependendo da aplicação fim desse texto, não precisamos de uma solução específica, podemos utilizar um software comum de mercado, o que reduz o custo de propriedade da solução”, diz Renato Lima.

Carlos Paiola, presidente eleito da ISA-SP, e diretor da Aquarius, pondera que é cada vez mais difícil encaixar os sistemas industriais em camadas, como era feito na famosa “pirâmide da automação”, da década de 1980, que continha a estruturação hierárquica CIM – Computer Integrated Manufacturing, e dividia os níveis de instrumentação (nível 0), automação (nível 1), supervisão (nível 2), e sistemas de planejamento da produção (nível 3), e estratégico (nível 4).
“As tecnologias evoluíram de tal forma, que seria praticamente impossível encaixá-las dentro desses antigos moldes. Veja, um medidor inteligente, de hoje em dia, é muito mais que um mero tradutor de grandezas físicoquímicas em sinal elétrico, como eram os antigos instrumentos de campo, que levavam seus sinas de 4 mA a 20 mA ou, até mesmo, de 3 psi a 15 psi (pneumáticos), para equipamentos capazes de tratar essas informações, como CLPs e SDCDs. Os atuais instrumentos são capazes de digitalizar sua informação, apresentá-la em interfaces locais, e comunicar-se através de diferentes protocolos em redes de controle inteligentes. Os dados de campo podem ir hoje diretamente para um sistema de gestão da produção (MES/ MOM), sem precisar passar por um CLP, ou mesmo por um sistema de supervisão (SCADA). Pensando na antiga pirâmide da automação, como isso se encaixaria? E, quando aplicamos sensores compatíveis com as mais recentes tecnologias de IoT, levando dados das máquinas no chão-de-fábrica diretamente para um sistema concentrador na nuvem, alimentando o ERP de uma empresa, e possibilitando os cálculos de custeio em tempo real? Esse tipo de aplicação respeita a antiga pirâmide da automação, ou qualquer outro modelo de níveis? A resposta é não. Vejo que as soluções tecnológicas são cada vez mais generalistas e polivalentes, podendo ser aplicadas em diferentes tipos de desafios e indústrias. Acredito que softwares especialistas, para um determinado tipo de vertical, serão cada vez menos relevantes. Tecnologias baseadas em algoritmos de inteligência artificial (IA) têm possibilitado a extração de conhecimento a partir de dados brutos de processo, e possibilitado estudos e resultados avançados, diminuindo a dependência de conhecimento específicos, sobre um determinado processo industrial. Isso é uma tendência difícil de frear”.

“Entendo que o uso de softwares na instrumentação facilita o dia-a-dia do time de operações, pois, torna possível o uso de informações para análises, e rápidas tomada de decisão. Um exemplo são os muitos instrumentos de campo e controladores, que têm embarcado OPC UA, e permitem o acesso seguro a dados, em plataformas na nuvem, e não somente através dos sistemas de automação. E, acredito que ainda se deve tratar em camadas – MES Supervisório ERP, etc. Tomando como referência o RAMI 4.0 para indústria 4.0, entendo que as camadas continuarão importantes, sendo o OPC UA o padrão para integração entre estas camadas. Para responder as questões específicas de cada segmento, softwares especialistas continuarão sendo necessários. Na minha opinião, muitos softwares industriais adotarão formas de atuar como marketplaces, incluindo estas aplicações especialistas”, Adriano Costa, da Inovex Software.

Ricardo Turazzi, responsável pela área de software e desenvolvimento eletrônico da Smar, levanta uma questão sensível, ligada ao fato de que todo e qualquer instrumento utiliza um software. “Em geral, os softwares são desenvolvidos para todos os segmentos, e podem ser customizados, através de bibliotecas ou aplicações dedicadas para segmentos específicos. É um importante desafio existente em nosso mercado, que se refere à utilização de instrumentos digitais mais poderosos no campo, sem o aumento da complexidade dos procedimentos de manutenção. Tradicio nalmente, os profissionais que executam a manutenção dos instrumentos de campo possuem um conjunto de conhecimentos, que os habilitam a realizar tarefas de manutenção de sensores e elementos finais de controle, etc., incluindo pequenos reparos, ajustes, substituições, trocas, calibrações, etc., de uma maneira muito eficiente. Entretanto, do ponto de vista de comunicação, além dos simples sinais analógicos, como o 4 a 20 mA, este pessoal está acostumado a utilizar formas mais simples de comunicação digital, como o HART que, em conjunto com configuradores móveis (ou handhelds), eram suficientes para a realização das manutenções, como a configuração e calibração dos instrumentos. Ou seja, tradicionalmente, a manipulação de softwares, desde o sistema de automação e controle, não fazia parte da rotina dos instrumentistas. Entretanto, isto mudou um pouco com o surgimento de tecnologias digitais mais avançadas, como a Profibus e a Foundation Fieldbus. Esta última, por exemplo, permite o controle distribuído no campo, onde os instrumentos são capazes de executar grande parte das funções de controle. E um exemplo típico da mudança para os técnicos de campo está na simples substituição de um instrumento fieldbus por outro. Este procedimento requer algumas interações com o sistema de controle, incluindo o comissionamento do novo instrumento, e o carregamento de sua configuração. Tais tarefas, apesar de muito simples para os profissionais de automação e controle, tipicamente não fazem parte do conjunto de habilidades e competências dos instrumentistas e, por isso, causaram transtornos para muitos usuários durante a adoção das novas tecnologias. E a tecnologia digital continua evoluindo. Temos agora a chegada do APL – Advanced Physical Layer – que está tornando os instrumentos ainda mais poderosos”.
“Apesar da evolução tecnológica e da atualização das normas relacionadas, como a ISA-95, a ISA-106, etc., acredito que a abordagem em camadas ainda é válida. A ISA-95 foca nas interfaces entre a empresa e os sistemas de controle, que certamente continuam necessárias, e a utilização das hierarquias sugeridas por esta norma traz muitos ganhos. O ponto chave é que estas normas foram criadas pensando no mundo Físico, mas agora temos a o Virtual, e isto abre um novo e grande leque de possibilidades. E a nuvem representa uma parte importante do mundo Virtual, ou seja, um MES, um ERP e inúmeros outros sistemas e aplicações podem rodar na nuvem, ao invés de em máquinas físicas alocadas em uma empresa. Ou seja, a nuvem, a princípio, não é uma nova camada, e sim um novo ambiente para as camadas, sistemas e aplicações existentes”, conta Turazzi.

Para João Kudo, “de forma simplificada, a nuvem nada mais é que um modelo de negócio para fornecimento de recursos de hardware e software de computadores, podendo ser aliada a serviços, tornando a aquisição ou escalonamento de capacidade de sistemas muito mais fácil para o cliente. Uma das vantagens é que a forma de cobrança é encarada como um Opex, sem a necessidade de Capex para aquisição de equipamentos, servidores e sistemas. Na área industrial, ainda é muito comum, principalmente para sistemas mais próximos ao chão-de-fábrica, os sistemas em camadas e on premise, como sistemas de controle e supervisão. Entretanto, há um movimento para a hospedagem de sistemas de gestão industrial para a nuvem, principalmente sistemas que tradicionalmente são de governança da TI. Além disso, com o advento de IIoT – Industrial Internet of Things – e IoT Edges, é cada vez mais comum, fornecedores oferecendo soluções que enviam dados, diretamente do chão-de–fábrica, para a nuvem do fabricante, sem que os dados de campo necessariamente passem por todas as camadas da planta (Ex: sistema de controle, supervisório, historiador de processo). A partir da nuvem do fabricante, diversas análises podem ser feitas nos dados e, geralmente, é fornecida uma plataforma para o cliente ter acesso a todas as informações e diagnóstico dos dados. Este tipo de solução é utilizado quando se necessita de um diagnóstico de equipamentos específicos da planta, mas não há a necessidade de interação com os sistemas de controle locais, facilitando a coleta e integração dos dados de campo. Um exemplo são os fornecedores de sensores de vibração”.

“Ressalte-se que a nuvem não altera a essência da tarefa a ser gerenciada, mas permite abordagens bastante diferentes, com relação aos modelos tradicionais e, por isso, permite novos modelos de negócios”, completa Marcelo Salvador

“No Mundo da nuvem, você precisa ter o que chamamos de gateway de acesso, e ele não necessariamente precisa ser um PC ou um laptop; você pode acessar máquinas que ficam na nuvem, através de dispositivos móveis, como um celular e um tablet. A grande questão é que, em acessos de dispositivos móveis, pode-se ferir outro princípio novo na TI: a UX, ou experiência do usuário, responsável por capturar como o usuário se sente, ao usar algo, qual o `sentimento´ dele, como não ter teclado, mouse, tamanho de tela... o que faz com que, mesmo sendo uma forma interessante de se acessar o PC na nuvem, a experiência não seja tão boa... Em resumo, PC dentro do PC ainda é o melhor? Para alguns especialistas sim”, afirma Marco Aurélio Monteiro, da AVANADE – um parceiro Microsoft.

Em cada tipo de indústria ou processo, independente do sistema de automação, é comum que existam softwares avançados e dedicados, que buscam facilitar a operação, além de catalisar resultados e performance. Com a Indústria 4.0 e sua transformação digital, o advento de ferramentas específicas ajuda na busca da competitividade, aumento da produtividade e qualidade, redução de custos, eficiência no uso de matéria-prima e energia, otimização nos processos e recursos, e segurança.

“Existem ainda muitos sistemas que se encontram atrelados a outros programas e bases de dados, onde a alteração, upgrade ou troca pode representar uma tarefa complicada, do ponto de vista técnico e de custos. Porém, à medida que algumas camadas são virtualizadas, estes problemas se tornam menos impactantes para o processo”, lembra o executivo da Yokogawa.

Seja por obsolescência, por dificuldades de operacionalização, novas diretrizes e cenários, pode-se sempre mudar de fornecedor de tecnologia. Mesmo de Sistemas. Mesmo de softwares.

Jorge Sukarie pontua que a migração de sistemas acontece em todos os lugares, e pode ocorrer por uma infinidade de fatores, como, por exemplo, “a troca por um sistema mais moderno, um sistema mais eficiente, para padronização entre unidade de negócios, etc. O grau de dificuldade e o custo para a migração de sistemas vão depender da complexidade e do impacto da troca dos mesmos. Existem sistemas que são relativamente simples, e podem ser facilmente trocados, e outros mais complexos, que demandarão mais tempo, e um custo mais elevado. A troca de sistemas não obrigatoriamente altera todos os softwares em uso na empresa, mas somente aqueles com os quais o sistema esteja relacionado. E, tradicionalmente, quem decidia quais softwares uma empresa iria utilizar era a área de tecnologia. Porém, mais recentemente, a área de negócios tem tido muita influência na escolha dos softwares a serem adotados por uma empresa, visto que eles terão impacto decisivo no controle do negócio da companhia”.

O chão-de-fábrica sempre se adequa ao sistema que lhe oferece possibilidade que atenda melhor a cada negócio. Vale ressaltar que não há um sistema de controle melhor ou pior, e sim aquele que mais atende a necessidade durante o cumprimento do escopo de cada projeto. Lembrando que o atendimento e suporte pós-venda faz toda diferença, ainda no século XXI.

“Busca-se uma atualização de sistemas de controle por vários motivos, dentre eles, a atualização de versão do Windows para aumentar nossa Cybersegurança – os sistemas modernos precisam trazer embutidas preocupações, que não eram requeridas no passado, e os Engenheiros de Automação precisarão redobrar o grau de exigência, face ao aumento dos riscos cibernéticos”, comenta Ronaldo Ribeiro.

“As migrações de sistema de automação, não só exigem uma grande quantidade de energia, mas também vêm com uma infinidade de riscos e armadilhas potenciais. Não conhecer, em detalhes, o seu sistema atual, ou não tê-lo documentado, pode ser um primeiro sinal de que a mudança terá muitos problemas, ou impactará em performance. Sem conhecer o seu sistema atual e sua real necessidade, você simplesmente replicará seus problemas antigos, em um novo sistema. A falta de padronização, geralmente, resulta em uma série de erros durante a migração do sistema. No pior dos casos, você pode ter de abandonar o projeto de migração por completo. Antes de dar o salto para um novo sistema, você não deve apenas conhecer o seu sistema de automação atual, mas também se aprofundar nos detalhes do novo sistema, para ver, antes da implantação, se ele atenderá as necessidades, quais são os requisitos funcionais, operacionais e técnicos, e se este novo sistema pode atender a tudo isso”, destaca Cassiolato, lembrando que uma análise de ajuste de lacuna faz exatamente isso.

Mas, se o conhecimento sobre o sistema atual ou a documentação dele já for parcial, subjetiva e incompleta, a análise de lacuna de ajuste também será, e aí, só depois de começada a implantação, os problemas serão descobertos e, com isso, todas as dificuldades e custos adicionais e/ou maiores consequências surgirão. Então, a parte mais importante de um projeto de migração são os documentos de definição de processo e especificações funcionais definidos no início do projeto.

Além disso, é de fundamental importância que a equipe técnica, envolvida nos diversos usos do novo sistema de automação, esteja capacitada neste novo sistema e novas tecnologias envolvidas. Cerca de 70% das implantações com sistemas de automação que falha é por falta de conhecimento das equipes, e esta falta de conhecimento cria uma barreira enorme: é fundamental o treinamento para preparar os colaboradores, e antecipar situações e dificuldades com a migração. Com muita frequência, as iniciativas de migração de sistema são uma caixa preta para os usuários finais, no que diz respeito ao valor real que eles criam. É por isso que acompanhar o progresso em direção aos resultados de negócios é fundamental.

A prática recomenda que, para se ter migração de um sistema de controle, é importante saber quando descartar o antigo, em favor do novo. Se o sistema atual não garante confiabilidade, e você já está tendo problema com obsolescência e fornecedores, a coisa pode piorar. Se o seu sistema de automação utiliza soluções proprietárias fora do padrão, estão sujeitos à obsolescência, tornando o serviço muito caro, e as peças de reposição difíceis ou impossíveis de se obter, então... já passou da hora da migração. A obsolescência não ocorre em uma data específica, mas é um processo gradual.

Depois da tomada a decisão por fazer a migração, a primeira tarefa é decidir sobre um parceiro. As opções variam, de um fornecedor a um integrador de sistema, e uma empresa de engenharia; em cada caso, a qualidade do serviço, a confiança, deve ser o fator decisivo – porque as ofertas em relação às tecnologias são todas muito sólidas, e têm um desempenho razoavelmente bom, mas é necessária atenção em relação ao pós-venda, pois, o que se vê na prática é que o suporte tem sido marginal, nos melhores casos. Em geral, com as soluções abertas/ padronizadas, as soluções de hardware/software dos fornecedores são comparáveis e aí, ponto fundamental, é avaliar os fornecedores pelos seus serviços. Ter um integrador local, que entenda no detalhe o seu projeto, pode ser a chave facilitadora.

“Como acontece com qualquer projeto grande e complexo, o planejamento é a chave para o sucesso. Tudo leva mais tempo do que o esperado, quando o planejamento detalhado não é concluído antes do início do projeto. O dever de casa é necessário: planeje a migração, identifique o caminho crítico, envolva aqueles que serão afetados pela mudança do sistema, identifique todos os recursos necessários, assim como integradores de sistema que estarão trabalhando em conjunto com a equipe do fornecedor, se necessário. É muito comum fazer a migração por etapas, e começando com as áreas de baixa criticidade, com um plano de contingência, de forma que, se algo der errado, se possam atenuar os impactos”, conta Cassiolato.

As migrações de sistema de automação não são o tipo de projeto que empolga as empresas, já que não é uma tarefa simples, têm risco alto, e os custos podem mudar a cada dia.

“Por questões de praticidade, as empresas muitas vezes decidem, ao migrar sistemas, que é melhor converter seus softwares e programações para os novos aplicativos, sem verificá-los. No entanto, a migração para novos aplicativos oferece a chance de se livrar dos supérfluos. Essa migração com exclusão do supérfluo economiza custos desnecessários, e permite que você inicie seus novos aplicativos apenas com o conteúdo relevante. De forma imediata, parece ser uma boa ideia e, com certeza, em alguns casos, haverá sucesso, mas você pode estar ‘carregando’ alguns problemas para a plataforma do novo sistema, erros, falta de recursos que a plataforma antiga tinha, etc. Mas, partindo para o novo, certamente, haverá melhoria como um todo”, diz Cassiolato.

Vale lembrar que, à medida que a tecnologia digital na automação se acelera, o controle baseado em PC é uma opção para diversas aplicações, e para a implementação bem-sucedida de iniciativas de IIoT e Industrie 4.0. E, ainda, um grande benefício vem, na forma de superior escalabilidade em hardware e software, oferecendo um caminho de migração claro e eficiente, conforme os projetos e necessidades de uma planta mudam com o tempo.

Hardware baseado em PC se tornou muito atrativo para as empresas que buscam um ambiente de desenvolvimento e plataforma de controle robusto, flexível e fácil de usar. Os fabricantes oferecem softwares de controle que combinam o hardware, baseado em PC, com diferentes níveis de desempenho, para atender às necessidades individuais de cada aplicação. Além disso, o ambiente de engenharia de automação é integrado às ferramentas da Microsoft, tornando o software muito familiar para a grande maioria dos programadores.

“Vale ressaltar que, neste ambiente, a implantação dos conceitos Industrial Internet of Things e Industrie 4.0 é o próximo passo lógico para estabelecer empresas mais conectadas, e é uma consideração necessária para atualizações e desenvolvimentos futuros. Com um PLC ou outro hardware fechado, adicionar comunicação IoT se torna uma proposta mais difícil e, normalmente, requer a adição de hardware e software de terceiros, para fazer tudo funcionar. Os sistemas de controle baseados em PCs flexíveis e escaláveis representam uma opção econômica e robusta”, afirma Cassiolato.

O executivo da Inovex comenta que, “embora existam diferentes histórias e filosofias, os recursos disponíveis em PLCs, PACs e DCSs os têm tornado, muitas vezes, similares, ao ponto de atender requisitos em que, antes, não se imaginava um invadir o espaço do outro. Penso que, hoje, a escolha de muitos clientes se tem baseado nos recursos disponíveis de integração e escalabilidade, dentro da jornada da indústria 4.0, como, por exemplo, a disponibilidade de OPC UA. E lembre-se que nenhuma migração em sistemas de automação é fácil e barata, mas o uso de padrões, normas e comunicação aberta tem reduzido os desafios nestes projetos. Atualizações amplas podem conter novas funcionalidades ou mudanças significativas na plataforma, que necessitarão de mudanças em outros softwares conectados; em atualizações simples, apenas pequenos ajustes podem ser necessários. A escolha das opções, em geral, é feita em time, mas a maior influência é a do líder do projeto, principalmente se for alguém que será um dos usuários do sistema.

Migração de sistemas na área de automação não é muito comum, visto que, uma vez que uma máquina está rodando como deveria, só se fala em substituição quando a tecnologia está obsoleta, ou não tem mais suporte por parte do fabricante. Caso a máquina seja um componente individual e não converse com outro, na mesma fábrica, não ocorrem mais problemas; entretanto, quando se fala em sistemas integrados, pode exigir um pouco mais de esforço, fazer com que o novo sistema converse com outros componentes. É claro que, se existe possibilidade de ganho de produtividade, redução de tempo de parada, entre outros, deve-se considerar a possibilidade de realizar uma migração. Alguns fatos que fazem com que o PC seja uma excelente alternativa são o maior poder de processamento/armazenamento, melhor conectividade, possibilidade de rodar no mesmo hardware outros softwares, além do software puramente de automação. E, lembrando que a programação do PC para a finalidade de automação é feita utilizando as mesmas linguagens que os PLCs de mercado, dessa forma, programadores habituados a fazer software para PLCs não têm dificuldade. O ideal é utilizar o software que oferece as melhores vantagens tecnológicas, embora outros fatores, como preço e familiaridade da equipe, também sejam importantes. O software ideal deve ser decidido por aqueles que vão trabalhar com ele, no dia-a-dia”, argumenta o especialista da Beckhoff .

“Migrar sistemas pode ser fácil ou pode ser uma tarefa bem árdua, ou até mesmo inviável, tudo isso depende de como o sistema foi implantado. Para trazer resultados, é preciso integrar sistemas, processos e dados, só que, muitas vezes, as empresas selecionam mal a tecnologia, ou simplesmente implantam um sistema moderno sobre processos e dados obsoletos, e, nesse sentido, a empresa que está implantando o sistema precisa desenvolver muita customização, para que o mesmo funcione. Isso, ao mesmo tempo, eleva o custo total de propriedade, além de dificultar bastante uma futura migração. E não é raro encontrarmos empresas que não conseguem migrar um sistema, e precisaram implantar outro novo. Então, a dica que podemos dar é que sempre que for adotar um novo sistema, esteja aberto a mudar os processos, somente customize no novo sistema os processos/subprocessos que são o diferencial competitivo da sua empresa, e isso, geralmente, é uma parcela pequena; para todos os outros processos existe a opção de utilizar uma melhor prática (de dados e processos), que já vem embarcada na solução, o que, além de baratear bastante o custo de implantação e propriedade ao longo do tempo, fará a empresa evoluir também em processos”, afirma Renato, que ressalta ainda que, muitas vezes, “o processo industrial requer alta confiabilidade e rápido tempo de resposta, precisa de um sistema dedicado, e até com redundância, o que geralmente é feito com tecnologias de automação, e não com PCs comuns. Um ponto importante a destacar é que os protocolos de comunicação Ethernet têm crescido e se comunizado, o que diminui bastante o custo, além da facilidade de integração das diferentes camadas de redes industriais”.

O mais comum é a área que precisa do software fazer a seleção dos sistemas, em termos de tecnologia, com a área de TI servindo como apoio de infraestrutura, e a diretoria decidindo junto com os outros interessados a priorização dos investimentos, a partir de business cases. “Na nossa visão, isso deveria ser diferente; a decisão dos sistemas, em termos de tecnologia e modelos de dados, deveria ser tomada por mais áreas, para não dizer por toda a empresa, porque, quando a decisão sobre adquirir um software ou sistema se dá no âmbito de uma área somente, a empresa perde a chance de integrar melhor as diferentes áreas, e evoluir como um todo. Sempre ao adquirir um novo software ou sistema, devemos pensar na produtividade/evolução local ou departamental, porém, ao mesmo tempo, na produtividade/evolução global da empresa, pois, de nada adianta evoluir uma parte, se o todo não evoluir – mesmo que o investimento seja em somente uma parte, o que muda é a forma de abordagem do problema. Sem dizer que, muitas vezes, a adoção isolada de tecnologia pode até piorar o funcionamento da empresa”, pontua Renato.

“Quem decide é uma pergunta bem abrangente, porém, quando a empresa possui um corpo técnico capacitado, é capaz de receber as informações de diversas fontes, e concluir sobre a melhor alternativa para o seu caso particular. Como isto é difícil, hoje em dia, devemos ressaltar o trabalho do integrador de sistemas, que possui esse conhecimento de mercado, e pode ajudar o cliente a escolher a melhor opção”, pondera Marcelo Salvador, ressaltando que “existem diferentes filosofias e abordagens para um mesmo problema, sendo que cada fabricante vai defender aquela que mais lhe favoreça, como, por exemplo, a velha questão entre SCADA/PLC x DCS x Híbridos. Fora as questões filosóficas, sabemos que sistemas envelhecem, com problemas de ciclo de vida de software e hardware. Além disso, os usuários precisam estar atentos para o momento em que é inevitável fazer uma migração. Acredito que, para permitir que a troca ou atualização de um sistema seja menos dolorosa no futuro, seria importante planejar e utilizar, sempre que possível, padrões de mercado para cada componente, em especial na questão de troca de dados”.

A atualização de um sistema de controle pode impactar em todo o seu entorno, mas, quando se tem uma arquitetura modular baseada em padrões e normas, essas fronteiras ficam muito mais claras de serem definidas, permitindo a atualização com o menor impacto possível em outros sistemas.

“Quem já teve uma experiência de atualizar o seu smartphone ou algum App instalado e, de repente, as coisas param de funcionar? Para resolver, muitas vezes, entramos em fóruns na internet, ou perguntamos para quem tem mais facilidade com tecnologia. Isso é se beneficiar do especialista, aquele que já experimentou, por muitas vezes, aquela ação de migrar ou atualizar o sistema, e saber o procedimento e conhecer problemas que podem ocorrer, e como resolvêlos. Os fornecedores de equipamentos, sistemas ou qualquer dispositivo industrial têm uma visão de integração e de interoperabilidade muito importante para permitir a sua atualização e migração. Sua complexidade e custo dependerão de muitos fatores. Mas, uma pergunta acaba ajudando nesse entendimento: há quanto tempo eu fiz minha última atualização ou migração de sistema? Se a resposta é: Muitos anos! significa que a possibilidade de a atualização ser mais complexa e cara é grande. Se migrarmos as informações e as funcionalidades de um aparelho de celular fabricado no fim dos anos 1990 para um Smartphone, é provável que não aproveitemos nem a agenda de contatos. Então, se você já não atualiza seu sistema há muito tempo, procure apoio de especialistas, para diagnosticar e direcionar o seu plano de atualização ou migração, e isso inclui, mandatoriamente, os próprios usuários daquele sistema. Crie uma base de conhecimento, para que a atualização do seu sistema seja algo esperado por todos, com a certeza de que trará evolução e melhorias. E vale lembrar que, atualmente, a maioria dos controles é baseada em arquitetura de computadores. O que vai variar é a capacidade de processamento, memória e o ambiente em que está inserido, e que vai acabar definindo os requisitos de componentes de hardware e de software naquele controle. Por exemplo, se é preciso automatizar uma Caldeira, onde os controles dos queimadores exigem alta integridade de hardware e software, com normas definindo os requisitos de segurança, não aplicaremos um PC. Como os dispositivos estão cada vez mais conectados e inteligentes, com a IIoT, que é um dos pilares da Indústria 4.0, vale a reflexão acerca da real necessidade do controle baseado em PC, uma vez que o próprio dispositivo poderá se autocontrolar. Na minha opinião, você precisará ter um bom sistema de integração, capaz de fazer o controle, mas também simplesmente se comunicar com o dispositivo que tem o seu controle embarcado. E quem decide é o usuário, sempre! A chave para essa decisão é o quanto seu software é capaz de ser personalizado para o seu cliente, o quanto ele traz de valor ao negócio, e se adapta às necessidades de quem o usa. Após alguns anos na indústria, compreendo que o cliente quer algo novo, que traga inovação, mas que, de certa forma, seja familiar, ao mesmo tempo. Hoje, precisamos responder rapidamente a essas necessidades, por tipo de usuário final, para sermos os escolhidos, tanto pela pessoa que vai operar o sistema, pela pessoa que vai administrá-lo, e por quem pagará a conta. Eu posso desenvolver um sistema ou software híbrido, que se encaixe em todas as camadas muito bem, do ponto de vista de desenvolvedor, porém, as suas funções e requisitos deverão responder às necessidades de cada usuário e, novamente, a decisão de qual software usar será sempre do usuário,” afirma Jurandir Ventura.

“Para contextualizar um pouco alguns conceitos abordados, volto cerca de 14 anos, quando ingressei na ABB, e passei a trabalhar em projetos de automação de processos, com o sistema 800xA. Naquela ocasião, era um sistema já consolidado, por ser uma evolução de vários outros sistemas legados da companhia, e tinha como núcleo da sua arquitetura o termo Industrial IT. Isso deixava claro pra mim a trilha que teríamos no mundo de automação da indústria, com um planejamento voltado a integrações e unificação de camadas de controle e gestão. De lá pra cá, participei de muitas migrações e upgrades de sistemas em clientes, onde o objetivo não era simplesmente atualizar a plataforma, mas unificar o que fosse possível. Desde então, passamos a ter a integração de Automação de Subestações ou Utilities, Controle Avançado (APC), Sistemas de CFTV com possibilidade de aplicar técnicas de visão computacional, usando Python, ou qualquer outra linguagem, Sistemas de Segurança SIL, Combate à Incêndio, Gestão de Ativos e Manutenção Preditiva, Gestão de Alarmes, Gestão da Produção, Processos em Batch, Cyber Segurança, além da infinidade de protocolos industriais para integrar PLCs ou qualquer outro dispositivo de terceiros, e a sua conectividade com sistemas ERPs e de BI. Tudo isso na mesma plataforma, o 800xA. Isso ainda permite ao cliente ter a liberdade de me perguntar: - Mas eu já tenho um sistema rodando aqui na área, e só preciso dos dados do sistema da ABB, como faço? Eu respondo: - Você prefere comunicar da forma tradicional, via OPC (DA/AE ou UA), ou consumir uma API disponível no sistema? Isso confirma a abstração do sistema operacional que comentei anteriormente, tão necessária para desmistificar a trilha da indústria na sua transformação digital, além de interagir com o ecossistema ABB Ability, e qualquer outro ambiente Enterprise de nuvem.”, comenta Jurandir Ventura.

“Os decisores são muito diferentes, para cada tipo de software e de indústria. Há, por exemplo, empresas onde a decisão sobre qual software utilizar passa sempre pelas mãos de TI; há outras, no entanto, em que TI só é acionada para tratar da infraestrutura de computadores e redes. Outras, ainda sequer têm um departamento de TI, e acabam terceirizando esse tipo de demanda. O que se pode dizer é que os profissionais de automação, manutenção e operação continuam sendo muito importantes no processo de decisão, sobre o uso dos sistemas de controle e softwares de automação em geral, mas é notável a participação cada vez maior das equipes de TI nos processos de decisão. Vejo empresas que optam muitas vezes por fundir esses dois mundos em algum nível, incorporando colaboradores de uma área na outra ou, até mesmo, unindo um departamento ao outro, em definitivo”, conta João Felipe Kudo, que ressalta que é cada vez mais frequente, encontrar profissionais em cargos de gestão participando dos processos de avaliação e escolha de determinadas tecnologias, e não é incomum encontrar o CIO da empresa presente numa reunião sobre qual sistema utilizar na gestão da produção, por exemplo.

“Ainda vejo acontecer, com alguma frequência, a tradicional discussão sobre uso de SDCD versus CLP+SCADA versus Sistema Híbrido, por exemplo. A quantidade e tipo de oferta ainda é muito grande, mas é fato que as funcionalidades de software têm sido cada vez mais importantes para a tomada de decisão entre as diversas opções de mercado. Antigamente, os sistemas de controle eram verdadeiras “ilhas de automação”. Era muito difícil encontrar aplicações que se comunicassem com outros sistemas da empresa. Nos últimos anos, ainda mais com o advento da Indústria 4.0, integração é a palavra de ordem. É muito comum, hoje em dia, que os sistemas de controle enviem e recebam informações de outros sistemas industriais, como PIMS, MES, GIS, LIMS e ERP. Dessa forma, uma eventual atualização do sistema de controle tem de ser tratada com muito cuidado, pois, pode impactar toda uma estrutura de comunicação entre diferentes sistemas”, afirma o executivo da Radix.

Ricardo Turazzi pondera que os fornecedores de sistemas de controle, em geral, procuram aumentar suas fatias de mercado, e uma das formas de alcançar este objetivo é exatamente através da substituição de sistemas de outros fornecedores. “As migrações também acontecem aqui no Brasil, tanto em termos de atualizações para versões mais recentes de um mesmo sistema, quanto em termos da substituição por um sistema diferente, muitas vezes de outro fornecedor. Algumas empresas usuárias finais têm a política de atualizarem seus sistemas com certa frequência. E a maioria dos fornecedores dos sistemas também incentivam seus clientes a manterem seus sistemas atualizados – além da renda extra com as atualizações de software e hardware, esta também é uma estratégia para afastar os concorrentes. E sim, depois que um sistema é implantando, a troca por outro é bastante trabalhosa e custosa, principalmente porque pouco se aproveita do sistema original, ou seja, os painéis têm de ser substituídos (algumas vezes é possível reaproveitar os gabinetes originais, substituindo-se as placas de montagem e os módulos de hardware), pelo menos parte dos softwares precisará ser substituída e a configuração precisará ser refeita. Ou seja, todo um novo investimento é necessário para o projeto de substituição. Assim, a manutenção/atualização do sistema original quase sempre é mais barata que a substituição, pois, muito mais itens, inclusive a configuração/aplicação, continuam sendo utilizados. Muitos fatores podem influenciar nas decisões de troca, como a própria satisfação do cliente com o desempenho do sistema atual e/ou com a qualidade do suporte prestado pelo fabricante. Outro fator pode estar relacionado à necessidade do usuário final em utilizar alguma funcionalidade, que só esteja disponível em outro sistema. E, dependendo das características do sistema, das razões ou motivos que levaram à atualização e da própria política de atualização adotada pelos usuários, alguns sistemas demandam que todos os softwares sejam atualizados. É o caso de alguns DCSs de mercado, que demandam até mesmo que firmwares de módulos de controle, etc., sejam atualizados. Entretanto, muitos sistemas permitem que somente parte seja substituído. Um exemplo seria um caso em que um dos componentes de software, como o software SCADA/IHM é atualizado, deixando todos os outros softwares, como o de configuração dos controladores e os drivers de comunicação, na versão existente. Um dos motivos que muitas vezes acaba forçando os usuários a atualizarem seus sistemas é o final do suporte da Microsoft para alguma versão do sistema operacional Windows. Nestes casos, os usuários em geral fazem, em conjunto com os fornecedores, uma análise de compatibilidade de seus softwares com a nova versão do Windows, e determinam quais necessitam ser atualizados, e quais podem ser mantidos como estão.”

Cada caso é um caso. Mas, parece que os usuários estão cada vez mais conscientes das necessidades de atualização, tanto por questões de desempenho, quanto de segurança: aquela visão de que um sistema de controle deve ser instalado, e depois nunca mais tocado durante toda a sua vida útil, está ultrapassada. Clodoaldo, da Yokogawa, pede atenção ao fato de que “existem muitos sistemas atrelados a outros programas e bases de dados, onde a alteração, upgrade ou troca pode representar uma tarefa complicada, do ponto de vista técnico e de custos. Porém, à medida que algumas camadas são virtualizadas, estes problemas se tornam menos impactantes para o processo. “Os controles baseados em PC, PC e Nuvem, ou puramente nuvem, permitem, com grande segurança, realizar o controle de diversas plantas, muitas delas com exigência de altos níveis de segurança e redundância. E a escolha de software e sistema pede análise que leve em conta diversos fatores, como aplicabilidade, preço, suporte. Os gestores, em conjunto com a engenharia responsável, precisam balancear o que será mais benéfico para companhia. Em geral, os softwares e sistemas operacionais empregados seguem o que é mais comum e padrão no mercado”.

Hoje, muitos instrumentos usam mais do que um software, usam inteligência. E são potenciais 20 bilhões de coisas que vão entrar no nosso universo decisório, em pouco tempo. No chão-de-fábrica, a nossa preocupação de Rinaldo Baldini, da Eplan, está na mão-deobra especializada e capacitada. “Estamos distantes de assumir o controle deste futuro próximo. Estamos formando pouca mão-deobra capaz de lidar com a técnica e a ciência dos dados. Conhecimentos de machine learning e redes neurais, junto à programação de controladores e robôs industriais, são inerentes ao bom profissional de Engenharia de chão-de-fábrica, percorrendo toda a cadeia vertical. Quase não percebemos, mas já estamos rodeados de softwares dotados de inteligência de diferentes tipos. O impacto é brutal. Profissionais capazes de substituir sistemas legados, projetar, implantar, manter e atualizar sistemas adaptativos estão na mira das principais indústrias do mundo. A consolidação dos sistemas oferece vários benefícios de redução de custos e complexidade. Mas, quando se trata de sistemas de missão crítica ou propostas de aquisição de dados para diferentes tarefas e objetivos, é preciso ter claro se os benefícios superam os riscos, e quais são os passos a serem dados. E saber realizar um bom levantamento do processo atual e análise de viabilidade. Porque a simples substituição de sistemas não garante maior eficiência e produtividade; devemos garantir que o novo sistema se adapte ao processo de forma estável, otimizada e segura, e economicamente viável”, afirma Baldini.

Faz sentido, já que todo o processo está nas mãos de técnicos, que devem estar bem-preparados, precisam saber identificar os tipos de dados e sua sensibilidade quanto à segurança e desempenho; compreender que tipos de dados estão sendo movidos, seu formato atual e futuro, bem como seu grau de sensibilidade em relação à segurança.

Clodoaldo reforça e pontua que “a fim de se tornarem mais competitivas, as empresas estão terceirando o hardware para sistemas em nuvem, à medida que os preços para alocação de espaços nas mesmas caem – é muito mais rentável terceirizar o hardware, e até mesmo, em alguns casos, softwares, do que custear todas as questões relacionadas à manutenção, atualização, configuração e energia que estes itens demandam”.

“Software é o ponto central da Indústria 4.0. Todas as principais iniciativas envolvem a integração entre sistemas e o uso de dados para a obtenção de algum resultado importante: maior eficiência, redução de custos, aumento da segurança, diminuição de estoques, ou do tempo de entrega, etc. Os sistemas de controle e supervisão estão em constante evolução, e fazem parte de boa parte das iniciativas industriais, tendo de lidar com tecnologias habilitadoras da Indústria 4.0, como Inteligência Artificial, Cloud Computing, IoT, Gêmeo Digital, Realidade Aumentada, etc. Dessa forma, é cada vez mais importante e necessário que os profissionais da indústria sejam multidisciplinares, e que busquem capacitação para as novas tecnologias. Os fornecedores de serviço e sistemas também devem possuir essa característica. É por isso que empresas, como a Aquarius Software, que reúnem competências de TI e TA, são cada vez mais importantes para a indústria”, afirma Carlos Paiola.

“Vemos um crescente aumento de demandas de software aplicadas à indústria, nos últimos anos. Acredito que a indústria está vendo que o uso das informações e dados operacionais pode elevar a sua eficiência a um novo patamar, o famoso movimento da indústria 4.0. O hardware nesse contexto é essencial, para conseguir manipular e lidar com performance o grande volume de dados, cada vez mais crescente, nesses tipos de soluções”, comenta João Felipe Kudo, da Radix.

“O hardware sempre terá seu papel, afinal, quando se fala em uma aplicação industrial da qual depende o faturamento da empresa, este precisa de uma grande confiabilidade e disponibilidade. No que tange ao software que não tem papel decisivo no chão-de-fábrica, há uma tendência de migração deste para a nuvem, fazendo com que as empresas passem a focar em construir diferenciais competitivos via software, o que é um caminho muito natural. Se formos analisar os custos de produção de uma nova máquina, veremos que há uma tendência clara de aumento da representatividade do quesito software, nos anos 1970 e 1980, os softwares representavam muito pouco do investimento comparado com a mecânica/elétrica; agora, nos anos 2020, os custos com software representam, em alguns casos, 50% dos custos da máquina, seja em licença ou mão-de-obra especializada em programação”, pontua Rodrigo . Ricardo Turazzi pontua que o mercado de controle e instrumentação está num momento tecnológico muito interessante; a Transformação Digital está puxando muitas melhorias nos sistemas de controle, e estão surgindo iniciativas de melhorias da estrutura dos sistemas, através das padronização – os padrões emergentes de automação de processos O-PAS (Open Process Automation Standard) e NOA (Namur Open Architecture) são exemplos claros. E um ponto interessante é que estes padrões estão adotando uma série de outros padrões, muitos deles em comum, indicando uma possível convergência. Por adotar vários padrões como parte de seu padrão, o O-PAS, por exemplo, é conhecido como o padrão dos padrões. Entre as tecnologias adotadas, podemos citar OPC UA, Ethernet APL, PA DIM (FieldComm Group), IEC 62442 (Segurança), AutomationML, tecnologias de gerenciamento de sistemas (system orchestration), entre outras. Parte das tecnologias vem do mundo de TO, e parte do mundo de TI. Ou seja, os sistemas de controle e, consequentemente, seus softwares estão evoluindo, terão mais flexibilidade, e oferecerão muitas novas possibilidades para os usuários.

“Com o O-PAS, o software é desacoplado do hardware, ou seja, um usuário poderá utilizar um hardware de um fabricante rodando o software de outro. E poderá mudar esta alocação quando quiser, podendo, portanto, utilizar os componentes mais adequados a suas necessidades, sem ficar preso a um fornecedor. Poderá inclusive utilizar o software de configuração/edição de um fornecedor, controladores de outro, e biblioteca de blocos funcionais de um terceiro, entre outras combinações. E as tecnologias de gerenciamento de sistemas (ou orquestração) serão empregadas para que as atividades de manutenção dos sistemas O-PAS sejam praticamente todas automatizadas, facilitando o dia-a-dia dos usuários. E tudo isto terá impactos muito positivos para os usuários. Modificações em sistemas poderão ser implementadas com menor custo, o que impulsionará os benefícios reais do poder e produtividade da transformação digital. Ou seja, os usuários terão a capacidade de fazer inovações rápidas, iterativas e baseadas em dados, a uma fração do custo anteriormente possível”, celebra Turazzi.

“Quando se usa o termo hardware, você pode pensar nas partes físicas de um computador, como, por exemplo, a memória ou disco rígido, mas “hardware” também pode ser expandido para partes mecânicas de um outro produto, que não um computador, por exemplo, na indústria de mineração, se tem tornado comum a operação remota de um caminhão fora de estrada, a caçamba, os pneus desse caminhão continuam sendo importantes, mas o sistema de controle remoto do mesmo passa a ser mais importante.

"Quando se pensa no software utilizado na empresa para desenvolver seus produtos e processos, e não no software embarcado nos produtos eventualmente vendidos por essas empresas, a importância do software é crescente, também. Com a Digitalização e Indústria 4.0, vemos que lidar com as informações e dados é um fator crítico para o sucesso, e isso é uma grande tarefa para os softwares. As empresas precisam entender que as informações e dados são seus ativos, e não recursos acessórios. Isso, porque esses ativos só crescem em importância, relativamente a outros ativos, como máquinas e galpões. Entendendo que as informações e dados são ativos fundamentais para a empresa, cabe a elas adotarem uma estratégia de negócio e operação, para fomentar a criação e uso de ativos digitais, que gerem mais valor para elas. Hoje, as empresas ainda estão engatinhando no âmbito dos ativos digitais, e adotar uma estratégia para melhor geração e uso desses ativos pode ser uma preciosa vantagem competitiva para elas”, acentua Renato.

“Hardware é caro para manter, caro para comprar (mesmo que não seja capex, e sim opex), e nuvem não é uma realidade para todos, é mais próxima para algumas empresas com determinadas características; cloud computing ainda está um pouco longe, e é fato que, a cada dia, mais workloads estão indo para a Nuvem, que é muito mais democrática – e é aí que o hardware patina... o hardware não é democrático, o hardware não cabe em todos os bolsos, empresas grandes têm até hardwares desenhados para as suas necessidades, mas as menores não têm esse privilégio, e é aí que começa o processo do “engolir”, uma empresa média, ou pequena, pode comprar um Software na nuvem, que emule um hardware, e ter um poder de processamento muito, muito, bom (ainda não é o mesmo, mas já é muito mais democrático). Dessa forma, o Mundo do software está “nadando de braçada” nesse novo universo”, comentou Marco Aurélio Monteiro, da Avanade.

O software está devorando o mundo. Em primeiro lugar, há realmente uma ruptura em todos os setores da indústria. Os desenvolvimentos na computação estão conduzindo à transformação dos sistemas de automação, e não só isso, as nossas vidas. O crescimento do software vem de forma exponencial, e o de hardware, embora mais tímido, vem um pouco mais que linear. O que vemos, no hardware, é a aplicação das possibilidades de uma dada arquitetura. Quando há um salto no hardware, é porque, à medida que a tecnologia se esgota, se exploram alternativas, que se tornam a base de hardware da próxima geração.

“Eu vejo o software modernizando e trazendo produtividade para a Indústria, e não a “engolindo”. Vejo a Indústria se aperfeiçoando, com a utilização de Inovação e Tecnologia. O hardware também é fundamental, visto que o software sempre roda em algum dispositivo, ou seja, o software sem o hardware não consegue ser utilizado. O software tem sido transformacional, no mundo em que vivemos hoje, em especial neste momento de pandemia, e na forma como as empresas foram obriga das a mudar sua estrutura de trabalho, em função de confinamentos e do aumento da modalidade home-office que se seguiu. Para poder continuar a conduzir seus negócios, as empresas apostaram na introdução de novos produtos, no aumento da segurança em TI, no aumento da produtividade e na redução de custos. E todas estas soluções passam por software, mostrando que a adoção de inovação passa pela adoção de software em larga escala”, finaliza Jorge Sukarie, vice-presidente do Conselho Deliberativo da ABES.