Para setores como a indústria transformadora, a saúde, a aeroespacial e as telecomunicações, que dependem destes sistemas legados, a questão de como modernizar sem reformular completamente a sua infraestrutura tornou-se crucial.
Substituir equipamentos obsoletos pode parecer a solução óbvia, mas raramente é viável. O custo e as interrupções operacionais de uma reforma em grande escala são muitas vezes proibitivos. Em vez disso, o setor industrial deve concentrar-se em soluções adaptáveis que permitam que os sistemas legados evoluam juntamente com a tecnologia moderna. Este artigo explora como é possível preencher a lacuna entre os sistemas legados e a Indústria 4.0 e porque é que isso é essencial para alcançar os mais altos níveis de eficiência, segurança e sustentabilidade na automação industrial.
O desafio dos sistemas legados num mundo conectado:
Os sistemas legados operam de forma independente por projeto, carecendo da conectividade e da inteligência necessárias para a automação industrial moderna. O seu projeto priorizou a fiabilidade e a durabilidade em detrimento das operações em rede orientadas por dados que definem as fábricas inteligentes de hoje.
O maior desafio é integrar estes sistemas num ecossistema conectado sem comprometer a sua funcionalidade e fiabilidade originais. As indústrias precisam de encontrar formas de implementar novas tecnologias na infraestrutura existente para viabilizar recursos como a recolha de dados, o processamento em tempo real e a tomada de decisões inteligentes. A chave para superar este desafio é adaptar tecnologias versáteis, programáveis e concebidas para funcionar tanto com sistemas legados como com inovações de ponta.
Modernização de Ambientes Industriais:
Dada a crescente prevalência da automação em ambientes industriais, a modernização de equipamentos legados é essencial. No entanto, a modernização não significa necessariamente substituição; em vez disso, o foco deve estar na adaptação dos sistemas existentes com soluções adaptáveis.
Por exemplo, a integração de módulos de comunicação, como os módulos Ezurio SONA™ MT320 Wi-Fi 6 e Bluetooth® 5.4 (Figura 1), em equipamentos legados permite a interação com uma infinidade de sensores e atuadores modernos. Da mesma forma, os dispositivos periféricos podem ser implementados para gerir tarefas complexas de processamento de dados, alargando a funcionalidade dos sistemas legados para que possam participar em fluxos de trabalho automatizados. Ao permitir que os sistemas legados recolham e processem dados em tempo real, as empresas podem otimizar os fluxos de trabalho, reduzir o tempo de inatividade e aumentar a produtividade. A automação também minimiza os erros humanos, aumentando ainda mais a eficiência operacional.
Figura 1: Módulos Ezurio SONA MT320 Wi-Fi 6 e Bluetooth 5.4 (fonte: Mouser Electronics).
Esta abordagem minimiza os custos e as interrupções, ao mesmo tempo que maximiza o valor dos investimentos existentes. Além disso, permite às empresas fazer uma transição gradual para operações mais inteligentes, dimensionando os seus esforços de modernização para os alinhar com os seus recursos e prioridades estratégicas.
Adaptação através de componentes versáteis:
A transição do setor industrial para operações interligadas aumentou a procura de componentes versáteis que eliminem as barreiras entre os sistemas legados e novos. Uma solução é a utilização de microcontroladores (MCUs) — como os microcontroladores da série MCX A da NXP Semiconductors— com características robustas de entrada/saída de utilização geral (GPIO). Estes componentes programáveis permitem uma comunicação perfeita entre sistemas legados e sensores, atuadores e outros dispositivos modernos.
Os sensores sem fios e os módulos de comunicação também desempenham um papel fundamental na adaptação de sistemas legados. Estes módulos possibilitam a conectividade entre equipamentos legados e plataformas modernas da Internet Industrial das Coisas (IIoT), proporcionando conectividade com e sem fios. Além disso, os sensores fornecem as entradas de dados necessárias para operações inteligentes, capturando dados como temperatura, pressão, vibração e proximidade.
A computação de bordo melhora ainda mais a adaptabilidade dos sistemas legados. Ao processar e analisar dados localmente, os dispositivos de edge — como o microcontrolador de IA MAX78000 com acelerador de rede neural da Analog Devices Inc. — reduzem a latência, aumentam a eficiência e melhoram a capacidade de tomada de decisões. Este potencial de processamento localizado é especialmente importante para os sistemas legados, permitindo-lhes operar de forma mais autónoma sem sobrecarregar os sistemas centralizados. Além disso, os sensores modernos e os dispositivos de computação de bordo podem detetar anomalias e prever falhas antes que ocorram, reduzindo o risco de acidentes e garantindo um ambiente de trabalho mais seguro.
O Papel das Plataformas de Design Flexíveis
Na automação industrial, a inovação não se resume apenas à adaptação de sistemas legados, mas também ao desenvolvimento de novas soluções que possam ser integradas perfeitamente na infraestrutura existente. As plataformas de design flexíveis são fundamentais para este processo, oferecendo a versatilidade necessária para se adaptar a uma infinidade de aplicações e configurações.
Estas plataformas permitem que os engenheiros de projeto desenvolvam sistemas compatíveis com os equipamentos existentes e escaláveis para satisfazer as necessidades futuras. Ao enfatizar a interoperabilidade e a modularidade, as plataformas de design flexíveis reduzem o risco de obsolescência e garantem o retorno dos investimentos atuais durante muitos anos.
Por exemplo, os controladores lógicos programáveis (CLPs) concebidos com arquiteturas modulares, como os microcontroladores lógicos programáveis Opta® da Arduino (Figura 2), podem ser atualizados e expandidos para suportar novas funcionalidades sem a necessidade de uma reformulação completa do sistema. Da mesma forma, os sistemas definidos por software podem adaptar-se às alterações de requisitos através de atualizações e reconfigurações, proporcionando flexibilidade e valor a longo prazo. A modernização de sistemas legados reduz o impacto ambiental da manufatura, minimizando a necessidade de novos equipamentos. Além disso, o processamento de dados em tempo real permite às empresas identificar oportunidades de poupança de energia e reduzir o desperdício.
Figura 2: Controladores lógicos microprogramáveis Arduino Opta (fonte: Mouser Electronics).
Próximos passos: rumo a um futuro mais inteligente
. A transição para operações mais inteligentes e conectadas é inevitável. No entanto, este futuro não significa necessariamente abandonar o passado. As indústrias podem modernizar-se adotando componentes versáteis, adaptando a infraestrutura existente e incorporando plataformas de design flexíveis, sem os elevados custos e interrupções associados a substituições completas. Esta abordagem garante que os sistemas legados podem continuar a contribuir para a eficiência, segurança e sustentabilidade dos processos industriais, impulsionando assim a revolução inteligente.
O sucesso do sector industrial na era da inteligência depende da sua capacidade de adaptação, que começa com a remoção das barreiras entre os sistemas tradicionais e as inovações actuais.
Por Mark Patrick, Diretor de Conteúdos Técnicos da Mouser Electronics para a região EMEA
Distribuidor autorizado
da Mouser Electronics
