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PONTO DE PARTIDA
Olá, estudante!
Os sistemas supervisórios e SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) são muito aplicados na
automação de processos industriais. Eles permitem a supervisão e o controle de processos complexos,
garantindo eficiência, segurança e otimização de recursos (Alves, 2010).
Para contextualizar sua aprendizagem, imagine a seguinte situação: Carlos Eduardo é um engenheiro recém-
contratado por uma grande empresa de manufatura, a Indústrias E.&E. Ltda., conhecida por sua produção em
larga escala de componentes eletrônicos. A eficiência dos processos empreendidos nessa organização é
decisiva para manter a competitividade no mercado. Carlos Eduardo foi admitido para integrar a equipe de
automação e supervisão de processos, com a missão de otimizar o sistema SCADA existente.
Logo em sua primeira semana, Carlos Eduardo recebe um desafio por parte de sua supervisora, Ana Paula. A
empresa vem enfrentando problemas frequentes de paradas não programadas em uma das linhas de
produção, o que está gerando atrasos e aumentando os custos operacionais. Ana Paula explica que o sistema
SCADA vigente tem apresentado dificuldades em identificar e reportar as causas dessas paradas em tempo
hábil, fato que impede a equipe de manutenção de agir rapidamente.
O objetivo de Carlos Eduardo é revisar e otimizar o sistema SCADA para melhorar a detecção e a notificação
de falhas na linha de produção. Ele precisa assegurar que o sistema seja capaz de monitorar todos os pontos
críticos do processo, identificar rapidamente qualquer anomalia e alertar a equipe de manutenção com
informações detalhadas sobre a natureza do problema.
Você acompanhará Carlos Eduardo na resolução desse desafio. Para tanto, utilize as ferramentas que serão
apresentadas nesta jornada de aprendizagem. Vamos lá!
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Aula 1
SISTEMAS SUPERVISÓRIOS E SCADA
Nesta aula, conheceremos conceitos básicos relacionados a sistemas supervisórios, das funcionalidades
desses sistemas, das características dos sistemas SCADA e da integração de sistemas supervisórios com
CLPs.
SISTEMAS SUPERVISÓRIOS E AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
 Aula 1 - Sistemas supervisórios e SCADA
 Aula 2 - Integração e supervisão de sistemas automatizados
 Aula 3 - Manutenção de sistemas automatizados
 Aula 4 - Gestão e análise de dados da automação
 Aula 5 - Encerramento da unidade
 Referências
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Olá, estudante! Nesta videoaula, conheceremos conceitos básicos relacionados a sistemas supervisórios, das
funcionalidades desses sistemas, das características dos sistemas SCADA e da integração de sistemas
supervisórios com CLPs. Esses conteúdos são de grande importância para sua prática profissional, pois tratam
de sistemas muito utilizados na indústria atual. Convidamos você a assistir a este material para consolidar seu
entendimento sobre a teoria apresentada. Desejamos um bom momento de estudos! Vamos lá!
Sistemas supervisórios e SCADA
Olá, estudante!
Os conceitos básicos relacionados aos sistemas supervisórios, às funcionalidades e características dos
sistemas SCADA, e à integração desses sistemas com Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) são
fundamentais para aplicações em indústrias dos mais variados segmentos e portes (Filippo Filho, 2014).
Os sistemas supervisórios são plataformas de software projetadas para monitorar e controlar processos
industriais. Eles coletam dados em tempo real de dispositivos de campo, como sensores e atuadores, além de
apresentarem essas informações de maneira compreensível para os operadores. Permitem, ainda, a
intervenção manual ou automática para ajustar os parâmetros do processo. De acordo com Alves (2010, [s.
p.]), “os sistemas supervisórios têm como principal objetivo fornecer uma interface amigável entre o operador
e o processo, facilitando a tomada de decisões e a intervenção em tempo real”. Tais sistemas são essenciais
para assegurar a eficiência operacional e a segurança dos processos industriais. A Figura 1, a seguir, mostra o
esquema de um SCADA para uma estação de bombeamento.
Figura 1 | Esquema de SCADA para uma estação de bombeamento
Fonte: Wikimedia Commons.
Os principais componentes de um sistema supervisório são: a interface homem-máquina (IHM), que viabiliza a
interação entre o operador e o sistema; os servidores de dados, que coletam e armazenam dados de campo;
as redes de comunicação, que facilitam a transferência de dados entre dispositivos de campo e servidores; e o
software de supervisão, que processa e apresenta os dados coletados. Lamb (2015, [s. p.]) destaca que “os
sistemas supervisórios oferecem diversas vantagens, como a redução de custos operacionais, aumento da
produtividade, melhoria na qualidade do produto e maior segurança operacional”. Além disso, permitem a
análise de dados históricos para uma otimização contínua dos processos.
Os sistemas SCADA são uma evolução dos sistemas supervisórios, fornecendo funcionalidades avançadas
para controle e aquisição de dados em larga escala. São amplamente utilizados em setores como energia,
água, petróleo e gás, e manufatura. A arquitetura de um sistema SCADA é composta por quatro níveis
principais, elencados na Figura 2.
Figura 2 | Arquitetura do sistema SCADA
Nível de gerenciamento Abrange sistemas de gestão e análise de dados.
Nível de supervisão Compreende servidores SCADA e IHMs.
Nível de comunicação Envolve redes e protocolos de comunicação.
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Nível de gerenciamento Abrange sistemas de gestão e análise de dados.
Nível de campo Inclui sensores, atuadores e dispositivos de controle.
Fonte: elaborada pelo autor.
No nível de campo, os componentes incluem sensores, atuadores e dispositivos de controle, cuja função é
coletar dados brutos do ambiente de chão de fábrica e executar comandos de controle. Exemplos desses
componentes são sensores de temperatura, pressão, fluxo, válvulas e motores. No nível de comunicação, os
componentes são redes e protocolos de comunicação, responsáveis pela transmissão de dados entre o nível
de campo e os níveis superiores. Dentre os protocolos utilizados estão o Modbus, DNP3 e IEC 61850.
O nível de supervisão é formado por servidores SCADA e interfaces homem-máquina (IHMs), cuja incumbência
é o monitoramento e controle do processo em tempo real. Esse nível é caracterizado pela visualização de
dados, emissão de alarmes e controle remoto. Já o nível de gerenciamento abrange sistemas de gestão e
análise de dados, responsáveis pela verificação de dados históricos, geração de relatórios e otimização de
processos. Ferramentas como sistemas de business intelligence (BI), plataformas de análise de dados e
aplicação de inteligência artificial e ciência de dados são exemplos de componentes desse nível.
Para Prudente (2011, [s. p.]), “os sistemas SCADA oferecem funcionalidades como monitoramento em tempo
real, controle remoto, alarmes e notificações, e análise de dados históricos”. Esses recursos são cruciais para a
operação eficiente e segura de processos industriais complexos. O monitoramento em tempo real oportuniza
a visualização contínua dos dados do processo, beneficiando a identificação imediata de anomalias e a
tomada de decisões rápidas. O controle remoto possibilita a operação de dispositivos e sistemas à distância,
reduzindo o tempo de resposta e ampliando a efetividade operacional. A geração de alarmes e notificações
em caso de condições anormais ou falhas previne acidentes e minimiza paradas não planejadas. A análise de
dados históricos, por sua vez, permitepelo número de falhas ocorridas; e o tempo médio para reparo, obtido pela divisão do
tempo total de reparo pelo número de intervenções realizadas (Prudente, 2010).
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Existem diversas ferramentas de software que auxiliam na análise de dados na automação industrial. Dentre
as mais utilizadas, podemos citar: o Tableau, que oferece recursos para criar dashboards interativos e
relatórios detalhados, sendo muito usado para análise em tempo real e visualizações intuitivas; o Power BI,
ferramenta de business intelligence da Microsoft que conecta múltiplas fontes de dados e possibilita a criação
de relatórios e dashboards interativos, destacando-se pela integração com outros produtos Microsoft e
facilidade de uso; e o Python, uma linguagem de programação versátil, a qual, com o apoio de bibliotecas
como Pandas e Matplotlib, permite manipular, analisar e visualizar dados com eficiência, sendo bastante
adotado em projetos de automação industrial pela sua flexibilidade e capacidade de integração com outros
sistemas (Prudente, 2010).
A aplicação da análise de dados em sistemas de automação industrial se manifesta em diversas áreas. Na
manutenção preditiva, por meio do uso de dados históricos e algoritmos de machine learning, torna-se viável
antecipar falhas em equipamentos e efetuar manutenções antes que os problemas ocorram, fato que diminui
o tempo de inatividade e os custos de reparo (Lamb, 2015). Na otimização de processos, a análise dos dados
de produção identifica gargalos e ineficiências, possibilitando que os engenheiros ajustem parâmetros
operacionais, redistribuam recursos e implementem melhorias contínuas (Filippo Filho, 2014). Já no controle
de qualidade, o monitoramento em tempo real dos dados ajuda a detectar desvios nos padrões e a adotar
ações corretivas imediatas, assegurando que os produtos finais atendam aos requisitos de qualidade (Alves,
2010).
A análise de dados é um componente essencial para a automação industrial moderna. Ela oferece uma visão
detalhada dos processos, contribuindo para a tomada de decisões mais acertadas e a instauração de
estratégias de melhoria contínua. Com o uso correto de ferramentas de software e a definição de KPIs
relevantes, as indústrias conseguem elevar seus níveis de eficiência, qualidade e competitividade (Natale,
2008).
A documentação adequada vinculada a um sistema de automação industrial é decisiva para a manutenção,
atualização e resolução de problemas. De acordo com Prudente (2010, [s. p.]), "uma documentação bem
elaborada é a base para a continuidade operacional e para a formação de novos operadores e técnicos".
Os tipos de documentação incluem diagramas de processo, manuais de operação, especificações técnicas e
relatórios de manutenção. Diagramas de processo são representações visuais que descrevem o fluxo de
materiais e informações dentro de um sistema industrial. Nesse sentido, tornam-se essenciais para entender
a sequência de operações e identificar pontos críticos no processo (Alves, 2010). Manuais de operação
fornecem instruções detalhadas sobre como utilizar o sistema de automação, incluindo procedimentos de
inicialização, operação normal, desligamento e respostas a emergências (Lamb, 2015). Especificações técnicas
detalham os componentes e sistemas usados na automação, servindo como apoio para a escolha adequada
dos equipamentos e para a garantia da compatibilidade entre as partes do sistema (Filippo Filho, 2014).
Relatórios de manutenção registram as atividades executadas, auxiliando no monitoramento do desempenho
dos equipamentos e no planejamento de intervenções futuras (Natale, 2008).
As boas práticas de documentação envolvem clareza e precisão, atualização constante e fácil acesso. É
fundamental que a documentação seja clara e precisa, a fim de evitar ambiguidades que possam causar erros
na interpretação. As informações técnicas devem ser apresentadas de forma objetiva e minuciosa (Prudente,
2010). Além disso, é importante atualizar regularmente a documentação para refletir mudanças no sistema,
como atualizações de software, substituição de componentes e alterações nos processos operacionais (Lamb,
2015). Também é necessário assegurar que a documentação esteja facilmente disponível para todos os
operadores e técnicos, o que pode ser facilitado pelo uso de sistemas digitais de gestão de documentos,
proporcionando acesso rápido e seguro às informações exigidas (Alves, 2010).
A documentação adequada é vital para a automação industrial por diversos motivos. Em primeiro lugar,
assegura a continuidade operacional, possibilitando que o sistema funcione de forma coerente mesmo na
ausência de pessoal-chave. Novos operadores e técnicos conseguem ser treinados de maneira rápida com
base em informações detalhadas e precisas (Prudente, 2010). Quando ocorrem falhas ou problemas, a
documentação serve como referência para diagnóstico e solução. Diagramas de processo e manuais de
operação são recursos essenciais para identificar e corrigir problemas com agilidade (Filippo Filho, 2014). Além
disso, uma documentação meticulosa facilita tanto a manutenção preventiva quanto a corretiva, bem como a
atualização de componentes e sistemas. Especificações técnicas e relatórios de manutenção são cruciais para
o planejamento e a execução dessas atividades (Natale, 2008).
A gestão e a análise de dados na automação industrial constituem-se como elementos fundamentais para
garantir a eficiência e a competitividade das empresas. A integração dos sistemas de gestão (ERP), a utilização
de indicadores de desempenho e a manutenção de documentação adequada formam os pilares que
sustentam o funcionamento bem-sucedido dos sistemas automatizados.
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VAMOS EXERCITAR
Dashboard no sistema SCADA
Ana Paula, supervisora de Carlos Eduardo, está interessada em melhorar a eficiência operacional e a
qualidade dos produtos da empresa Indústrias E&E. Ltda. a partir da análise de dados e indicadores de
desempenho. Ela levantou três pontos fundamentais a serem trabalhados por Carlos Eduardo: a identificação
de gargalos, o monitoramento da qualidade do produto e o estabelecimento de indicadores de desempenho
(KPIs).
Carlos Eduardo, sempre muito solícito e rápido em suas ações, tanto individualmente quanto em parceria com
o time junto ao qual trabalha, propõe a seguinte abordagem:
1. Análise de dados de tempo de ciclo para a identificação de gargalos:
Coletar e analisar os dados de tempo de ciclo de cada etapa do processo de produção.
Identificar as etapas que estão demorando mais do que o esperado e investigar as possíveis causas
dos atrasos.
2. Análise de dados de qualidade para o monitoramento da qualidade:
Coletar e analisar os dados de taxa de rejeição dos componentes eletrônicos.
Identificar as principais causas de defeitos e propor melhorias no processo de produção.
3. Definição de KPIs e criação de dashboard:
Sugerir KPIs relevantes para monitorar a eficiência e a qualidade da produção, como Overall
Equipment Effectiveness (OEE), taxa de rejeição, tempo de ciclo, entre outros.
Criar um dashboard no sistema SCADA para monitorar esses KPIs em tempo real e fornecer
percepções para a tomada de decisões.
O Quadro 1, a seguir, apresenta possíveis KPIs que podem ajudar a monitorar o desempenho da produção, os
quais abrangem dados de qualidade e manutenção de equipamentos.
Quadro 1 - Possíveis KPIs para monitoramento do desempenho da produção
KPI Descrição
Overall Equipment
Effectiveness (OEE)
Medida da eficiência geral do equipamento, combinandodisponibilidade,
performance e qualidade.
Taxa de Rejeição Percentual de componentes eletrônicos rejeitados por causa de defeitos.
Tempo de Ciclo Tempo médio necessário para completar uma etapa do processo de
produção.
Mean Time Between Failures
(MTBF)
Tempo médio entre falhas dos equipamentos.
Mean Time to Repair (MTTR) Tempo médio necessário para reparar os equipamentos após uma falha.
Fonte: elaborado pelo autor.
Carlos Eduardo expõe a sua proposta na reunião semanal do time de Ana Paula. Ela fica muito satisfeita com a
abordagem adotada pelo engenheiro, o qual afirma ter trabalhado juntamente com sua equipe para
conseguir estruturar a sugestão apresentada. Os colegas ficam muito felizes com a atitude de Carlos Eduardo
em valorizá-los perante a supervisora. Ele vem sendo elogiado por todos pelo seu comportamento exemplar e
criatividade na solução de problemas, sempre colaborando com o time. A gerente, Dra. Sônia, já considera
atribuir responsabilidades adicionais a ele e está em conversas com Ana Paula para que esse passo seja dado
o quanto antes.
 Saiba mais
Para ampliar os seus conhecimentos sobre os temas estudados nesta aula, recomendamos a leitura do
capítulo “9 – Analisando dados”, que pode ser lido a partir da página 116 do livro Inteligência artificial
para leigos, de John Paul Mueller. O texto apresenta conceitos interessantes sobre a análise de dados e
ensina como aproveitá-los com as técnicas de IA, já que os dados são, atualmente, o ativo mais valioso
das organizações. O livro como um todo tem uma linguagem acessível e conta com exemplos que nos
ajudam a entender os conceitos descritos. Vale a pena a leitura para que você entenda como esse
universo da camada de dados é abrangente. Acesse o conteúdo clicando aqui.
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550808505/pageid/128
PONTO DE CHEGADA
Olá, estudante! Nesta videoaula, retomaremos os principais temas abordados durante as aulas referentes aos
sistemas supervisórios e SCADA, à integração e supervisão de sistemas automatizados, à manutenção de
sistemas automatizados e, por fim, à gestão e análise de dados da automação. Com essas informações, você
consolidará seu entendimento sobre sistemas supervisórios e automação industrial, capacitando-se para o
uso de sistemas supervisórios e SCADA. Portanto, por meio deste material, será possível entender as
funcionalidades dos sistemas estudados, saber como ocorre a integração com CLPs e dominar as habilidades
para monitoramento, controle e análise de dados em processos atrelados a esse contexto. Você descobrirá
como os conteúdos das aulas contribuirão para o desenvolvimento da competência associada a esta unidade
de aprendizagem, além de conhecer possíveis aplicações práticas resultantes dessa nova aptidão. Vamos lá!
Desejamos bons estudos!
Programação inteira
Olá, estudante! Durante as aulas desta unidade de aprendizagem você investigou, no âmbito dos sistemas
supervisórios e SCADA, conceitos básicos relacionados aos sistemas supervisórios, às funcionalidades e
características dos sistemas SCADA e à integração de sistemas supervisórios com CLPs. No contexto da
integração e supervisão de sistemas automatizados, você pôde entender como ocorrem o desenvolvimento
de telas e visualizações para um sistema supervisório, o monitoramento em tempo real de variáveis e
indicadores, e o controle remoto de equipamentos e processos. No que diz respeito à manutenção de
sistemas automatizados, você foi apresentado aos tipos de manutenção – corretiva, preventiva e preditiva –,
ao diagnóstico de falhas e solução de problemas, e à calibração de instrumentos e equipamentos. Além disso,
no que concerne à gestão e análise de dados da automação, você foi introduzido aos sistemas de gestão (ERP,
do inglês Enterprise Resource Planning) aplicados à automação industrial, à análise de dados e indicadores de
desempenho, e à documentação de um sistema de automação industrial.
Esses conhecimentos são necessários para desenvolver a competência associada a esta unidade de
aprendizagem, que é “Capacitar-se no uso de sistemas supervisórios e SCADA, compreendendo suas
funcionalidades, integração com CLPs e habilidades para monitoramento, controle e análise de dados de
processos”.
Sistemas supervisórios, no contexto da automação industrial, são plataformas de software que monitoram e
controlam processos industriais. Eles capturam dados ao vivo de sensores e dispositivos variados,
possibilitando que os operadores acompanhem o estado atual do sistema, identifiquem falhas e tomem
decisões fundamentadas. Além disso, esses sistemas armazenam históricos, geram relatórios e emitem
alertas, cooperando com a eficiência e segurança das operações (Prudente, 2010). Em resumo, os sistemas
supervisórios são fundamentais para a gestão e o aprimoramento de processos industriais complexos.
A automação industrial conta com um grande portfólio de aplicações nas mais diversas áreas, transformando
processos e aumentando a eficiência, a precisão e a segurança no chão de fábrica. A seguir, descrevem-se
algumas das principais áreas às quais a automação industrial é empregada:
Na indústria de manufatura a automação é utilizada para controlar máquinas e processos de produção,
como montagem, soldagem, pintura e embalagem. Robôs industriais são amplamente usados para efetuar
tarefas repetitivas com alta precisão, minimizando erros e ampliando a produtividade.
A produção de veículos é altamente automatizada, com robôs executando tarefas como soldagem de
carrocerias, pintura e montagem de componentes. A automação também é importante para testes de
qualidade e controle de processos.
Aula 5
ENCERRAMENTO DA UNIDADE
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Na área da indústria alimentícia e de bebidas, a automação é aplicada para preservar a consistência e a
segurança dos produtos. Sistemas automatizados controlam processos como mistura, cozimento, envase e
embalagem, além de realizar o monitoramento da qualidade e da higiene.
Na indústria farmacêutica, a automação é essencial na produção de medicamentos, pois garante precisão
na dosagem e na mistura dos ingredientes. Sistemas automatizados também são utilizados no controle de
qualidade, embalagem e rastreamento de lotes, assegurando o cumprimento de regulamentações rigorosas.
Na indústria petroquímica, a automação é empregada para monitorar e controlar processos complexos de
refino e produção de produtos químicos. Sistemas de controle distribuído (DCS) e sistemas de supervisão e
aquisição de dados (SCADA) são amplamente adotados para manter a segurança e a eficiência das operações.
Na indústria petroquímica, a automação também está presente na geração, transmissão e distribuição de
energia elétrica, bem como no gerenciamento de redes de água e gás. Sistemas automatizados contribuem
para o acompanhamento e controle da infraestrutura, identificando falhas e otimizando o uso dos recursos.
Na mineração, a automação permite operar equipamentos pesados, acompanhar condições de segurança e
melhorar os processos de extração e beneficiamento de minerais. Veículos autônomos e sistemas de
monitoramento remoto são exemplos de tecnologias aplicadas.
A automação também é fundamental no controle dos processos de fabricação de papel e celulose,
contemplando desde a preparação da matéria-prima até o acabamento do produto final. Sistemas
automatizados asseguram a qualidade do material e promovem maior eficiência no consumo de energia.
Na área de logística e armazenagem, esses sistemas estãoamplamente presentes em armazéns e centros de
distribuição para gerenciar estoques, movimentar mercadorias e aprimorar a cadeia de suprimentos. Veículos
guiados automaticamente (AGVs, do inglês Automated Guided Vehicles) e sistemas de classificação
automatizada são exemplos comuns desse tipo de aplicação.
Vale ressaltar que a automação atua no tratamento de água e efluentes ao monitorar e controlar os
processos de purificação, assegurando a qualidade da água e o cumprimento das normas ambientais. Esses
sistemas contribuem para o uso mais coerente de produtos químicos e energia.
Em resumo, a automação industrial é uma tecnologia transversal, isto é, encontra aplicação em diversas
indústrias, colaborando para o avanço da eficiência, qualidade e segurança nos processos produtivos (Natale,
2008). Ela envolve profissionais de diferentes áreas, os quais exercem funções primordiais para manter a
segurança, promover melhorias contínuas e estimular a inovação no ambiente industrial (Prudente, 2010).
Os engenheiros de automação são responsáveis por projetar, desenvolver e implementar sistemas
automatizados. Eles atuam com hardware e software na criação de soluções que aprimoram os processos
industriais. Dentre suas tarefas, podemos citar a programação de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs),
a integração de sistemas de controle e a realização de testes que garantam a funcionalidade e a segurança
dos sistemas.
Os técnicos em automação dão suporte na instalação, manutenção e reparos dos sistemas automatizados.
Trabalham em parceria com os engenheiros para colocar as soluções em prática e assegurar o bom
funcionamento dos equipamentos. Suas atividades envolvem a calibração de sensores, a identificação e
correção de falhas técnicas, além da execução de inspeções de rotina.
Os engenheiros de controle e instrumentação dedicam-se ao projeto e à manutenção de sistemas que
monitoram e regulam processos industriais. Suas atividades incluem a seleção e instalação de instrumentos
de medição, a configuração de sistemas de controle distribuído (DCS, do inglês Distributed Control Systems) e
a análise de dados para aperfeiçoar o desempenho dos processos.
Os programadores de CLP criam e atualizam programas que controlam máquinas e processos industriais. Eles
escrevem códigos em linguagens específicas, como Ladder Logic, e empreendem testes para garantir o
funcionamento correto dos sistemas. Também fazem ajustes e modificações em programas já existentes para
aumentar a eficiência e a segurança.
Os engenheiros de manutenção são responsáveis por assegurar que os sistemas e equipamentos
automatizados estejam em bom estado de funcionamento. Eles planejam e executam atividades de
manutenção preditiva, preventiva e corretiva, diagnosticam falhas e implementam melhorias para ampliar a
confiabilidade dos sistemas.
Os analistas de sistemas de automação avaliam e otimizam os sistemas de automação existentes. Eles
analisam dados de desempenho, detectam áreas de melhoria e recomendam soluções para aumentar a
eficiência e a produtividade. Suas atividades incluem a realização de estudos de viabilidade, a instauração de
novas tecnologias e a formação de operadores.
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Os operadores de máquinas automatizadas acompanham e controlam o funcionamento dos equipamentos
automatizados. Eles garantem que as máquinas operem dentro dos parâmetros definidos e fazem ajustes
quando necessário. Além disso, ficam incumbidos de identificar e comunicar problemas técnicos aos
engenheiros e técnicos de manutenção.
Os especialistas em robótica projetam, programam e mantêm robôs industriais usados em processos
automatizados. Algumas de suas atribuições são configurar os robôs para executar tarefas específicas,
integrá-los com outros sistemas de automação e propor testes para garantir a precisão e a segurança das
operações robóticas.
Os engenheiros de processos trabalham para otimizar os processos industriais, assegurando eficiência e
economia. Eles analisam fluxos de trabalho, identificam gargalos e aplicam soluções de automação para
ampliar a produtividade. Suas atividades envolvem a modelagem de processos, a simulação de cenários e a
implementação de melhorias contínuas.
Os consultores de automação industrial oferecem orientação especializada para empresas que desejam
implementar ou aprimorar sistemas de automação. Esses profissionais efetuam avaliações das necessidades,
elaboram estratégias e acompanham a execução dos projetos. Suas funções abrangem a análise de
tendências de mercado, a recomendação de tecnologias adequadas e o treinamento das equipes internas.
Em resumo, a automação industrial reúne uma equipe multidisciplinar que trabalha em conjunto para
projetar, implementar, manter e aperfeiçoar sistemas automatizados, garantindo a eficiência e a segurança
dos processos industriais (Lamb, 2015).
É HORA DE PRATICAR
Gestão da produção para maximização de lucro
Você foi contratado pela indústria Irmãos Manufatura Ltda. Com 10 anos de experiência na área de
manufatura, você tem um conhecimento sólido em sistemas SCADA, IoT e análise de dados. É reconhecido
pela capacidade de resolver problemas complexos e pela dedicação em aprimorar a eficiência operacional das
empresas nas quais trabalha. Atualmente, você é o responsável pelo projeto de implementação do sistema
supervisório de automação na indústria Irmãos Manufatura Ltda.
Para começar os trabalhos, você conversa com os gerentes de produção e manutenção para formar a equipe
do projeto. Com os membros definidos, dá início a uma série de workshops para mapear todas as
necessidades que o sistema supervisório deve atender. Numa primeira sessão de brainstorming com a
equipe, levantam-se duas questões fundamentais que deverão nortear o projeto:
1. Como garantir que o sistema supervisório de automação forneça dados em tempo real e que sejam
relevantes para a tomada de decisão, a fim de aprimorar a eficiência operacional da indústria Irmãos
Manufatura Ltda.?
2. Quais estratégias podem ser adotadas para implementar um sistema de manutenção preventiva eficaz,
utilizando os dados coletados pelo sistema supervisório, na intenção de reduzir o tempo de inatividade e
aumentar a vida útil dos equipamentos?
Essas questões ajudarão você a concentrar-se nos principais desafios e objetivos do projeto, assegurando que
o sistema supervisório de automação atenda às demandas da indústria Irmãos Manufatura Ltda. de forma
coerente e bem-sucedida.
Depois de várias discussões em reuniões específicas com os colegas da equipe, você consegue responder às
perguntas apresentadas anteriormente de um modo bastante pertinente.
Você chega à conclusão de que, para garantir que o sistema supervisório de automação forneça dados em
tempo real e relevantes, será preciso adotar as seguintes estratégias:
Implementação de sensores IoT, incluindo a instalação desses dispositivos em todas as máquinas e
equipamentos para monitorar variáveis críticas como temperatura, pressão, velocidade e tempo de
operação. Isso garantirá a coleta de dados em tempo real, com alta precisão nas medições.
Integração de sistemas, que consiste em conectar o sistema SCADA a outros sistemas empresariais, como
ERP (Enterprise Resource Planning) e MES (Manufacturing Execution System), para centralizar os dados e
facilitar a análise, proporcionando uma visão completa do processo produtivo e melhor sincronização das
informações.
Desenvolvimento de dashboards personalizados, elaborando painéis intuitivos que apresentem KPIs (Key
Performance Indicators) importantes, como OEE (Overall Equipment Effectiveness), MTBF (Mean Time
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Between Failures) e MTTR (Mean Time to Repair). Isso facilitará a visualização dos dados e desencadeará
decisões rápidas e bem fundamentadas.
Alertas e notificações em tempo real, configurando avisos imediatos para eventos críticos, como falhas
em máquinas ou desvios nos parâmetros operacionais, viabilizando respostas rápidas aos problemas e
reduzindo o tempo de inatividade.
Análise de dados e relatórios automáticos, utilizando algoritmos de análise de dados para gerar
percepções e relatórios automáticos sobre o desempenho das máquinas e a eficiência do processo
produtivo, identificando padrões e tendências que possam ser usados para otimizar a operação.
Para implementar um sistema de manutenção preventiva eficaz, você pode considerar as seguintes
estratégias:
Análise preditiva, aplicando algoritmos para identificar sinais de desgaste e falhas iminentes a partir dos
dados coletados pelos sensores, possibilitando a programação de manutenções antes da ocorrência de
falhas e prolongando a vida útil dos equipamentos.
Implementação de um sistema de agendamento de manutenção que aproveite os dados de operação
para definir os intervalos ideais de manutenção preventiva, reduzindo o tempo de inatividade não
planejado e otimizando o uso dos recursos de manutenção.
Estabelecimento de histórico de manutenção e relatórios, mantendo registros detalhados do histórico de
cada máquina, o que inclui datas, tipos de manutenção realizados e peças substituídas. Essa medida
favorecerá a identificação de padrões de falhas e a tomada de decisões mais bem informadas sobre
futuras manutenções.
Treinamento da equipe de manutenção para interpretar os dados gerados pelo sistema supervisório e
efetuar manutenções preventivas de maneira eficaz, aprimorando a capacidade de identificar e
solucionar problemas antes que se tornem críticos.
Feedback constante e melhoria contínua, criando um ciclo em que os dados de manutenção e operação
são sempre analisados para identificar oportunidades de aprimoramento, o que impulsionará a evolução
do sistema de manutenção e a eficiência operacional.
Ao adotar essas estratégias, você assegura que o sistema supervisório de automação entregue dados em
tempo real e informações pertinentes para a tomada de decisões, além de implantar um sistema de
manutenção preventiva eficiente. Como resultados, será possível obter uma operação mais produtiva,
diminuição do tempo de inatividade e maior vida útil dos equipamentos na indústria Irmãos Manufatura Ltda.
DÊ O PLAY!
Olá, estudante! Convidamos você a ouvir este podcast, no qual apresentaremos informações muito
interessantes sobre a era digital, sobretudo em relação à aplicação de sistemas de automação em veículos
autônomos. Trata-se de um assunto muito atual e abrangente, pois sistemas de automação em veículos
demandam uma altíssima confiabilidade, e sua aplicação exige o domínio de algoritmos complexos que
abarcam, inclusive, aspectos éticos nas tomadas de decisão. Vamos conhecer mais detalhes sobre os sistemas
de automação em veículos autônomos! Aproveite este conteúdo!
ASSIMILE
O mapa mental a seguir resume, em uma pequena esquematização visual, os conceitos mais relevantes
vinculados aos sistemas supervisórios e à automação industrial. Você deve aproveitar o material para
aprofundar seu entendimento sobre esses aspectos e compreender a importância de cada elemento.
28/01/2026, 16:55 PTCldd_252_u4_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866878&atividadeDes… 24/27
28/01/2026, 16:55 PTCldd_252_u4_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866878&atividadeDes… 25/27
Aula 1
ALVES, J. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
CONSTAIN, N. B. P. Integração de sistemas SCADA com a implementação de controle supervisório em
CLP para sistemas de manufatura. 2011. 143 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Automação e
Sistemas) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC, 2011. Disponível em:
https://www.tede.ufsc.br/teses/PEAS0054-D.pdf. Acesso em: 4 out. 2024.
FILIPPO FILHO, G. Automaçao de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014. [Minha Biblioteca].
LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015. [Minha Biblioteca].
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
Biblioteca].
PETRUZELLA, F. D. Controladores Lógicos Programáveis. 4. ed. Porto Alegre: AMGH Editora, 2014.
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
[Minha Biblioteca].
Aula 2
ALVES, J. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
FILIPPO FILHO, G. Automação de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014. [Minha Biblioteca].
GARCIA JUNIOR, E. Introdução a sistemas de supervisão, controle e aquisição de dados: SCADA. Rio de
Janeiro: Alta Books, 2019.
LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015. [Minha Biblioteca].
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
[Minha Biblioteca].
ROQUE, L. A. O. L. Automação de processos com linguagem Ladder e sistemas supervisórios. Rio de
Janeiro: LTC, 2014. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/978-85-216-2683-
1/epubcfi/6/46%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter11%5D!/4. Acesso em: 6 out. 2024.
Aula 3
ALVES, J. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
FILIPPO FILHO, G. Automaçao de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014. [Minha Biblioteca].
GARCIA JUNIOR, E. Introdução a sistemas de supervisão, controle e aquisição de dados: SCADA. Rio de
Janeiro: Alta Books, 2019. Disponível em:
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550807744/epubcfi/6/32[%3Bvnd.vst.idref%3DC
G_SCADA_Cap05]!/4[CG_SCADA_Cap05]/2[_idContainer065]/136/1:328[%C3%A7%C3%B5e%2Cs. Acesso em: 6
out. 2024.
REFERÊNCIAS
28/01/2026, 16:55 PTCldd_252_u4_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866878&atividadeDes… 26/27
https://www.tede.ufsc.br/teses/PEAS0054-D.pdf
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/978-85-216-2683-1/epubcfi/6/46%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter11%5D!/4
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/978-85-216-2683-1/epubcfi/6/46%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter11%5D!/4
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550807744/epubcfi/6/32[%3Bvnd.vst.idref%3DCG_SCADA_Cap05]!/4[CG_SCADA_Cap05]/2[_idContainer065]/136/1:328[%C3%A7%C3%B5e%2Cs
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550807744/epubcfi/6/32[%3Bvnd.vst.idref%3DCG_SCADA_Cap05]!/4[CG_SCADA_Cap05]/2[_idContainer065]/136/1:328[%C3%A7%C3%B5e%2Cs
Imagem de capa: Storyset e ShutterStock.
LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015. [Minha Biblioteca].
MANUTENÇÃO assistida por IA: Como o uso de Inteligência Artificial redefine processos na manutenção
industrial. Abraman, 25 set. 2023. Disponível em:
https://abramanoficial.org.br/publicacoes/noticias/pmanutencao-assistida-por-ia-como-o-uso-de-inteligencia-
artificial-redefine-processos-na-manutencao-industrialp.Acesso em: 6 out. 2024.
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
Biblioteca].
NEPOMUCENO, L. X. Técnicas de manutenção preditiva. São Paulo: Blucher, 1989.
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
[Minha Biblioteca].
Aula 4
ALVES, I. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
FILIPPO FILHO, G. Automação de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014. [Minha Biblioteca].
LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015. [Minha Biblioteca].
MUELLER, J. P.; MASSARON, L. Inteligência artificial para leigos: edição de bolso. Rio de Janeiro: Alta Books,
2020. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550808505/pageid/128.
Acesso em: 5 out. 2024.
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
[Minha Biblioteca].
Aula 5
ALVES, J. L. Instrumentação, controle e automação de processos. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010.
FILIPPO FILHO, G. Automação de processos e de sistemas. São Paulo: Érica, 2014. [Minha Biblioteca].
LAMB, F. Automação industrial na prática: série Tekne. Porto Alegre: AMGH, 2015. [Minha Biblioteca].
NATALE, F. Automação industrial: série brasileira de tecnologia. 10. ed. São Paulo: Érica, 2008. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial: PLC: programação e instalação. Rio de Janeiro: LTC, 2010. [Minha
Biblioteca].
PRUDENTE, F. Automação industrial PLC: teoria e aplicações: curso básico. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
[Minha Biblioteca].
28/01/2026, 16:55 PTCldd_252_u4_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866878&atividadeDes… 27/27
https://storyset.com/
https://www.shutterstock.com/pt/
https://abramanoficial.org.br/publicacoes/noticias/pmanutencao-assistida-por-ia-como-o-uso-de-inteligencia-artificial-redefine-processos-na-manutencao-industrialp
https://abramanoficial.org.br/publicacoes/noticias/pmanutencao-assistida-por-ia-como-o-uso-de-inteligencia-artificial-redefine-processos-na-manutencao-industrialp
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550808505/pageid/128o armazenamento e a análise de dados ao longo do tempo, bem como
a visualização de gráficos e medidas estatísticas, identificando tendências, otimizando processos e fornecendo
suporte à tomada de decisões estratégicas.
Filippo Filho (2014, [s. p.]) aponta que “os sistemas SCADA se destacam pela sua escalabilidade, flexibilidade e
capacidade de integração com outros sistemas”. Eles são projetados para lidar com grandes volumes de dados
e múltiplos pontos de controle, a fim de garantir uma supervisão abrangente do processo. A escalabilidade
refere-se à capacidade de expandir o sistema conforme a necessidade, viabilizando a adaptação a diferentes
tamanhos de operações, o que contempla desde pequenas instalações até grandes plantas industriais. A
flexibilidade diz respeito à facilidade de adaptação a diversos tipos de processos e requisitos, permitindo a
customização de acordo com as necessidades específicas de cada setor ou aplicação. A integração, por fim,
relaciona-se à compatibilidade com outros sistemas e tecnologias, criando um ecossistema integrado que
melhora a eficiência e a troca de informações.
Os sistemas SCADA são fundamentais para a gestão bem-sucedida e segura de processos industriais
complexos. Com uma arquitetura robusta e funcionalidades avançadas, eles oferecem uma supervisão
abrangente e detalhada, o que abre espaço para uma otimização contínua das operações. A escalabilidade,
flexibilidade e capacidade de integração se destacam como características essenciais que asseguram a
adaptabilidade e a eficácia dos sistemas SCADA em diversos setores industriais.
SIGA EM FRENTE
Integração de supervisórios com CLPs
A integração de sistemas supervisórios com Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) constitui-se como um
componente crucial na automação de processos industriais. Essa integração permite um controle eficiente,
confiável e centralizado dos processos, proporcionando uma visão ampla e minuciosa das operações em
tempo real.
Os CLPs são dispositivos robustos e programáveis, projetados especificamente para controlar processos
industriais. São capazes de executar lógicas de controle complexas e interagir diretamente com dispositivos
de campo, como sensores e atuadores. Como explica Natale (2008, [s. p.]), “os CLPs são dispositivos robustos
e programáveis, projetados para controlar processos industriais de maneira eficiente e confiável”. Isso
significa que os CLPs são essenciais para a execução de tarefas de controle local, pois garantem que os
processos industriais funcionem de maneira otimizada e segura.
Uma esquematização de como os sistemas SCADA e CLPs estão organizados será exibida na Figura 3, a seguir.
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Figura 3 | Sistema SCADA integrado com CLPs
Fonte: Petruzella (2014, p. 330).
Existem vários métodos que podem ser adotados para integrar sistemas supervisórios com CLPs, cada um
com suas próprias vantagens e aplicações específicas. Dentre as abordagens de integração disponíveis,
destacam-se os protocolos de comunicação, as redes industriais e os gateways e conversores. Os protocolos
de comunicação incluem: Modbus, um dos protocolos mais antigos e amplamente utilizados, o qual permite a
comunicação entre dispositivos de automação industrial; Profibus, um protocolo de comunicação de campo
que possibilita a integração de dispositivos de diferentes fabricantes; e EtherNet/IP, que utiliza a tecnologia
Ethernet para estabelecer uma comunicação em tempo real entre dispositivos industriais. As redes industriais
podem ser redes locais (LAN), usadas para conectar dispositivos dentro de uma área geográfica limitada,
como uma fábrica ou planta industrial, ou redes de longa distância (WAN), que permitem a conexão de
dispositivos e sistemas em diferentes locais geográficos, facilitando a supervisão e o controle remoto. Os
gateways e conversores são dispositivos que viabilizam a comunicação entre protocolos distintos, o que
favorece a integração de sistemas heterogêneos. Além disso, convertem sinais de um protocolo para outro,
assegurando a compatibilidade entre diferentes sistemas.
A integração de sistemas supervisórios com CLPs concede uma série de benefícios significativos para a
automação de processos industriais. Prudente (2010, [s. p.]) ressalta que “a integração de sistemas
supervisórios com CLPs oferece benefícios como maior eficiência operacional, redução de tempo de resposta
e melhor gerenciamento de recursos”. Outras vantagens incluem a centralização das operações, que ajuda a
concentrar o controle e monitoramento dos processos industriais, facilitando a tomada de decisões e a
intervenção em tempo real. Também vale destacar como efeito positivo a possibilidade de analisar dados em
tempo real, jáque os sistemas supervisórios coletam e analisam dados continuamente, proporcionando
percepções valiosas para a otimização dos processos. Como consequência, ocorre um aumento da eficiência e
qualidade, garantindo que os processos sejam executados da maneira desejada, reduzindo desperdícios,
ampliando a produtividade e a segurança, melhorando a segurança dos processos industriais e, por fim,
permitindo a detecção e correção rápida de falhas e anomalias.
Os sistemas supervisórios e SCADA têm uma atuação importante na automação de processos industriais. Eles
disponibilizam ferramentas poderosas para monitorar, controlar e otimizar processos, garantindo eficiência,
segurança e qualidade. A integração desses sistemas com CLPs potencializa ainda mais a capacidade de
automação, permitindo um controle completo e eficiente. Em resumo, a integração de sistemas supervisórios
com CLPs é essencial para a automação de processos industriais, visto que tal medida não apenas melhora a
produtividade e a qualidade dos procedimentos, mas também propicia uma visão abrangente e detalhada das
operações, o que dá origem a uma gestão mais eficaz e confiável.
VAMOS EXERCITAR?
Revisão e otimização de um sistema SCADA
Carlos Eduardo recebeu de sua supervisora, Ana Paula, o desafio de revisar e otimizar o sistema SCADA para
melhorar a detecção e a notificação de falhas na linha de produção da empresa em que trabalham. Ele precisa
assegurar que o sistema seja capaz de monitorar todos os pontos críticos do processo, identificar
rapidamente qualquer anomalia e alertar a equipe de manutenção com informações detalhadas sobre a
natureza do problema.
Para resolver esse desafio, Carlos Eduardo levou em consideração os seguintes passos:
1. Análise do sistema atual: Carlos Eduardo começa analisando a arquitetura do sistema SCADA existente.
Ele verifica os sensores e atuadores conectados, os protocolos de comunicação utilizados e a
configuração dos servidores e IHMs.
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2. Identificação de pontos críticos: em seguida, ele identifica os pontos críticos da linha de produção onde
as falhas ocorrem com mais frequência. Carlos Eduardo conversa com os operadores e a equipe de
manutenção para entender melhor os problemas enfrentados.
3. Revisão dos protocolos de comunicação: Carlos Eduardo revisa os protocolos de comunicação
utilizados para garantir que não haja perda de dados ou atrasos na transmissão de informações. Ele
verifica se os dispositivos de campo estão corretamente configurados e se os gateways e conversores
estão funcionando adequadamente.
4. Configuração de alarmes e notificações: ele ajusta a configuração dos alarmes e notificações no
sistema SCADA para assegurar que qualquer anomalia seja detectada e reportada imediatamente. Além
disso, define diferentes níveisde prioridade para os alarmes, de acordo com a gravidade do problema.
5. Implementação de redundância: para aumentar a confiabilidade do sistema, Carlos Eduardo
implementa a redundância em componentes críticos, como servidores e redes de comunicação. Isso
garante que o sistema continue operando mesmo diante da falha de algum componente.
6. Treinamento da equipe: por fim, ele realiza um treinamento com a equipe de operadores e manutenção
para assegurar que todos saibam como interpretar os dados e alarmes gerados pelo sistema SCADA e
consigam agir rapidamente em caso de falhas.
Ao final do desafio, a expectativa de Carlos Eduardo é de que o sistema SCADA esteja otimizado para detectar
e reportar falhas de modo eficiente, reduzindo o tempo de resposta da equipe de manutenção e minimizando
as paradas não programadas na linha de produção. Ele também espera que a equipe esteja mais confiante e
preparada para lidar com qualquer anomalia que possa surgir.
Carlos Eduardo aplicou os seus conhecimentos sobre sistemas supervisórios e SCADA, além de ter
desenvolvido habilidades práticas em análise de sistemas, configuração de protocolos de comunicação e
treinamento de equipes. Esse profissional também compreendeu a importância da colaboração entre
diferentes departamentos para solucionar problemas complexos de maneira bem-sucedida.
A supervisora Ana Paula ficou muito satisfeita com a abordagem adotada por Carlos Eduardo. Ela já está
pensando no próximo desafio que confiará a ele.
 Saiba mais
Para ampliar os seus conhecimentos sobre os temas estudados nesta aula, recomendamos a leitura do
capítulo “4 – Metodologia para desenvolvimento integrado de sistemas SCADA com controle
supervisório”, presente na dissertação intitulada Integração de sistemas SCADA com a implementação de
controle supervisório em CLP para sistemas de manufatura, escrita por Nicole Beatriz Portilla Constain. O
capítulo em questão apresenta uma descrição detalhada dos passos necessários para a implementação
de controle supervisório, considerando desde a etapa de modelagem do processo industrial até a
validação de seu funcionamento. O trabalho foi escrito em uma linguagem didática e acessível, e
apresenta conceitos importantes relacionados ao que discutimos em nossa jornada de aprendizagem.
Acesse o conteúdo clicando aqui
PONTO DE PARTIDA
Olá, estudante!
Aula 2
INTEGRAÇÃO E SUPERVISÃO DE SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
Nesta aula, discorreremos sobre o desenvolvimento de telas e visualizações para um sistema
supervisório, o monitoramento em tempo real de variáveis e indicadores, e o controle remoto de
equipamentos e processos.
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https://www.tede.ufsc.br/teses/PEAS0054-D.pdf
A automação de processos industriais é um campo primordial para a modernização e eficiência das operações
industriais. A integração e a supervisão de sistemas automatizados representam componentes fundamentais
que permitem o controle, o monitoramento e a otimização de processos em tempo real. O desenvolvimento
de telas e visualizações para um sistema supervisório, o monitoramento em tempo real de variáveis e
indicadores, e o controle remoto de equipamentos e processos são necessários para a implementação bem-
sucedida de um sistema supervisório.
Para contextualizar sua aprendizagem, vamos nos lembrar de Carlos Eduardo, que trabalha em uma grande
empresa de manufatura, a Indústrias E.&E. Ltda. Essa instituição fabrica uma ampla gama de produtos, os
quais abrangem desde componentes eletrônicos até dispositivos completos. Recentemente, a empresa
decidiu modernizar sua linha de produção, integrando novos equipamentos automatizados e sensores
inteligentes para melhorar a eficiência e a qualidade do processo de fabricação.
Ana Paula, a supervisora de Carlos Eduardo, encarregou-o de desenvolver novas telas e visualizações para o
sistema supervisório (SCADA) da linha de produção, a fim de integrar esses novos componentes e aprimorar
as operações. A linha de produção da empresa de eletrônicos possui várias etapas críticas que precisam ser
monitoradas e controladas em tempo real. Com a modernização, novos robôs de montagem, esteiras
transportadoras e sensores de qualidade foram instalados. O sistema SCADA existente precisa ser atualizado
para incluir esses novos componentes, e as telas de visualização devem ser redesenhadas para proporcionar
uma interface intuitiva e eficiente aos operadores.
Nesse contexto, Carlos Eduardo enfrenta os seguintes desafios:
1. Integração de novos componentes: integrar os novos robôs, esteiras transportadoras e sensores ao
sistema SCADA existente, garantindo que todos os dados sejam coletados e exibidos corretamente.
2. Design de telas intuitivas: desenvolver telas de visualização que sejam intuitivas e fáceis de usar para os
operadores, minimizando a carga cognitiva e facilitando a tomada de decisões rápidas.
3. Monitoramento em tempo real: assegurar que todas as variáveis críticas, como velocidade das esteiras,
status dos robôs e qualidade dos produtos, sejam monitoradas em tempo real e exibidas de maneira
clara.
4. Alarmes e notificações: configurar alarmes e notificações para alertar os operadores sobre quaisquer
condições anormais ou falhas nos novos componentes.
5. Segurança e confiabilidade: implementar medidas de segurança para proteger o sistema contra
acessos não autorizados e garantir a confiabilidade dos dados exibidos.
Para resolver essas questões, Carlos Eduardo precisará ter disciplina e foco. As tarefas a serem realizadas
incluem o mapeamento de sensores e equipamentos, desenvolvimento de telas de visualização, configuração
de alarmes e notificações, testes e validação, e implementação de medidas de segurança.
De início, é necessário identificar todos os novos sensores e equipamentos instalados, mapeando os
endereços de comunicação e os parâmetros de cada dispositivo. Em seguida, Carlos Eduardo deverá criar
telas de visualização para cada etapa do processo, incluindo os novos robôs, esteiras transportadoras e
sensores de qualidade. Para tanto, será necessário utilizar gráficos, diagramas e indicadores visuais para
representar os dados de maneira clara e intuitiva.
Durante a configuração de alarmes e notificações, é importante que Carlos Eduardo defina limites de
operação para cada variável crítica e acione alarmes visuais e sonoros para alertar os operadores sobre
condições anormais. Os testes e a validação envolvem a proposição de experiências de integração para
garantir que todos os novos componentes se comuniquem corretamente com o sistema SCADA e validar as
telas de visualização com os operadores para assegurar que elas atendam às necessidades operacionais.
Por fim, a implementação de medidas de segurança engloba a configuração da autenticação de usuários e
permissões de acesso, além de criptografia de dados para proteger a comunicação entre o sistema SCADA e
os dispositivos de campo.
Você acompanhará Carlos Eduardo na resolução desse desafio. Para tanto, utilize as ferramentas que serão
apresentadas nesta jornada de aprendizagem. Vamos lá!
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Olá, estudante! Nesta videoaula, discorreremos sobre o desenvolvimento de telas e visualizações para um
sistema supervisório, o monitoramento em tempo real de variáveis e indicadores, e o controle remoto de
equipamentos e processos. Tais conteúdos são de grande importância para sua prática profissional, pois a
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implementação de sistemas supervisórios demanda o domínio desses escopos. Convidamos você a assistir a
este materialpara consolidar seu entendimento sobre a teoria apresentada. Desejamos um bom momento de
estudos! Vamos lá!
Telas e visualizações para um sistema supervisório
Olá, estudante!
O desenvolvimento de telas e visualizações é uma etapa crítica na criação de sistemas supervisórios. Tais
sistemas, conhecidos como SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), permitem aos operadores
monitorar e controlar processos industriais a partir de uma interface gráfica. A eficácia de um sistema SCADA
depende, em grande parte, da qualidade das suas interfaces homem-máquina (IHM), as quais são projetadas
para facilitar a interação entre o operador e o sistema de controle.
De acordo com Alves (2010), a interface homem-máquina (IHM) é um componente essencial dos sistemas
supervisórios, pois possibilita que os operadores interajam com o sistema de controle de forma intuitiva e
eficiente. As IHMs devem ser projetadas para fornecer informações claras e precisas sobre o estado do
sistema, favorecendo a tomada de decisões. A clareza e a precisão das informações são vitais para garantir
que os operadores consigam responder rapidamente a quaisquer anomalias ou emergências que possam
surgir. A interface homem-máquina não apenas facilita a interação, mas também desempenha um papel
crucial na segurança e na eficiência operacional. Uma IHM bem projetada pode reduzir significativamente a
probabilidade de erros humanos, que são uma das principais causas de falhas em sistemas industriais. Além
disso, uma interface intuitiva pode acelerar o treinamento de novos operadores, reduzindo o tempo e os
custos associados a essa atividade.
O design de telas para sistemas supervisórios deve seguir princípios de usabilidade e ergonomia Lamb (2015)
enfatiza a importância de uma interface limpa e organizada, que minimize a carga cognitiva do operador. As
telas precisam ser divididas em seções lógicas, com informações agrupadas de modo coerente. A organização
lógica das informações ajuda os operadores a localizarem rapidamente os dados de que precisam, o que
aprimora a eficiência e a eficácia do monitoramento e controle. A Figura 1, a seguir, mostra a interface de um
sistema supervisório que não respeita critérios de ergonomia e usabilidade, no qual aparecem muitas
informações dispostas de forma confusa. Esses critérios, que garantem um bom entendimento e boa
visibilidade, são aplicados na interface ilustrada na Figura 2, mais à frente.
Figura 1 | Interface inadequada de sistema supervisório
Fonte: elaborada com inteligência artificial por Cogna-IA.
Figura 2 | Interface de sistema supervisório otimizada para ergonomia e usabilidade
28/01/2026, 16:55 PTCldd_252_u4_aut_pro_ind
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Os princípios de usabilidade incluem a simplicidade, a consistência e a visibilidade do estado do sistema.
Confira mais detalhes a seguir:
A simplicidade envolve a eliminação de elementos desnecessários que possam distrair ou confundir o
operador.
A consistência refere-se ao uso uniforme de cores, fontes e ícones em todas as telas, o que ajuda os
operadores a se familiarizarem rapidamente com a interface.
A visibilidade do estado do sistema garante que os operadores possam ver imediatamente o status
atual do processo, oportunizando uma resposta rápida para quaisquer problemas.
A ergonomia no design de telas engloba a consideração de fatores humanos, como a disposição física dos
controles e a facilidade de uso. As telas devem ser projetadas para minimizar o esforço físico e mental
necessário à operação do sistema. Isso pode incluir a disposição de controles frequentemente usados em
locais de fácil acesso e a utilização de cores e contrastes que sejam confortáveis para os olhos.
Existem várias ferramentas disponíveis para o desenvolvimento de telas e visualizações em sistemas SCADA.
Prudente (2011) menciona que softwares como Wonderware, WinCC e Ignition são amplamente utilizados na
indústria. Esses softwares oferecem uma variedade de componentes gráficos e funcionalidades que facilitam
a criação de interfaces personalizadas.
O Wonderware é uma plataforma de software SCADA que disponibiliza uma ampla gama de recursos para o
desenvolvimento de IHMs. Permite a criação de gráficos dinâmicos, alarmes e relatórios, além de conceder
suporte à integração com uma variedade de dispositivos de automação industrial. O Wonderware também
oferece funcionalidades avançadas, como a análise de dados em tempo real e a visualização em dispositivos
móveis.
O WinCC (Windows Control Center) é outra ferramenta popular para o desenvolvimento de sistemas SCADA.
Disponibiliza uma interface gráfica intuitiva e uma série de componentes pré-configurados que agilizam a
criação de telas de supervisão. Vale ressaltar, ainda, que o WinCC dá suporte à integração com sistemas de
controle distribuído (DCS) e controladores lógicos programáveis (PLCs), fato que o torna uma escolha versátil
para diversas aplicações industriais.
O Ignition é uma plataforma SCADA moderna que se destaca pela sua flexibilidade e escalabilidade. Viabiliza a
criação de interfaces personalizadas usando tecnologias web, como HTML5 e CSS, o que facilita a adaptação
das IHMs a diferentes dispositivos e resoluções de tela. O Ignition também oferece funcionalidades avançadas
de análise de dados e integração com sistemas de nuvem, possibilitando uma supervisão mais abrangente e
eficiente.
Fonte: Wikimedia Commons.
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Na indústria de processos, como a petroquímica e a farmacêutica, os sistemas SCADA são utilizados para
monitorar e controlar reações químicas, fluxos de materiais e condições ambientais. Nesse contexto, as IHMs
devem fornecer informações minuciosas sobre a temperatura, pressão e composição química dos processos,
já que qualquer variação indesejada pode comprometer todo um lote de produção. A visualização pela IHM
permite a realização de ajustes precisos para garantir a qualidade e a segurança.
No setor de energia, os sistemas SCADA são usados para monitorar e controlar redes de distribuição de
eletricidade, gás e água. As IHMs devem apresentar informações sobre o estado das redes, o que engloba a
localização de falhas e o status dos equipamentos. Isso abre espaço para uma resposta rápida a interrupções,
bem como para a otimização da distribuição de recursos.
Na manufatura, os sistemas SCADA são empregados para monitorar e controlar linhas de produção. As IHMs
devem conceder informações sobre o desempenho dos equipamentos, a qualidade dos produtos e a
eficiência dos processos. Isso possibilita a identificação de gargalos e a implementação de melhorias contínuas
para aumentar a produtividade e reduzir os custos.
Em resumo, o desenvolvimento de telas e visualizações para sistemas supervisórios é uma tarefa complexa,
que requer uma compreensão profunda dos princípios de usabilidade e ergonomia, bem como das
necessidades específicas da aplicação industrial. Ferramentas como Wonderware, WinCC e Ignition oferecem
uma variedade de funcionalidades que beneficiam a criação de interfaces eficazes e produtivas. Ao seguir as
melhores práticas de design e utilizar as ferramentas adequadas, é possível desenvolver IHMs que não apenas
aprimoram a interação entre o operador e o sistema, mas também ampliam a segurança e a eficiência
operacional.
SIGA EM FRENTE
Monitoramento de variáveis e indicadores. Controle remoto de
equipamentos e processos
O monitoramento em tempo real é uma funcionalidade essencial para os sistemas supervisórios. Essa
funcionalidade permite que os operadores acompanhem o desempenho do processo instantaneamente edetectem problemas antes que eles se tornem críticos, garantindo, assim, a continuidade e a eficiência das
operações industriais.
Uma observação a ser feita com base nesse contexto é a noção de que o conceito de tempo real é relativo a
cada situação. Há aplicações críticas, em que uma variação em milissegundos leva o sistema a uma condição
drástica, porém existem processos que possuem variações mais lentas. Portanto, o intervalo necessário de
tempo de acompanhamento e a tomada de decisão são aspectos que variam por processo.
A coleta de dados em tempo real é realizada por meio de sensores e dispositivos de medição instalados no
processo. Segundo Filippo Filho (2014), esses dispositivos enviam dados para o sistema SCADA, no qual são
processados e exibidos em um certo intervalo de tempo. A precisão e a confiabilidade das informações são
fundamentais para um monitoramento eficaz, pois qualquer falha ou imprecisão pode levar a decisões
erradas e, consequentemente, a problemas operacionais. Os sensores podem medir diversas variáveis, como
temperatura, pressão, fluxo, nível de líquidos, entre outros fatores. Esses dados são, então, transmitidos para
o sistema SCADA a partir de redes de comunicação industrial. A integração de diferentes tipos de sensores e
dispositivos de medição é crucial para a obtenção de uma visão abrangente do processo.
Os indicadores de desempenho (KPIs, do inglês Key Performance Indicators) são métricas utilizadas para
avaliar a eficiência e a eficácia do processo. Natale (2008) sugere que os KPIs devem ser selecionados com
base nos objetivos do processo e nas necessidades dos operadores. Exemplos de KPIs incluem taxa de
produção, consumo de energia, tempo de inatividade e qualidade do produto. A escolha adequada dos KPIs é
primordial para assegurar que os operadores tenham acesso às informações necessárias para tomar decisões
informadas. KPIs bem definidos ajudam a identificar áreas de melhoria, otimizar processos e aumentar a
produtividade. Além disso, os KPIs podem ser usados para comparar o desempenho ao longo do tempo e
entre diferentes unidades de produção.
Os sistemas supervisórios devem incluir funcionalidades de alarmes e notificações para alertar os operadores
sobre condições anormais. Prudente (2010) argumenta que os alarmes precisam ser configurados para
diferentes níveis de severidade, permitindo uma resposta rápida e adequada a cada situação. Os alarmes
podem ser ajustados para diversos tipos de eventos, como desvios de parâmetros operacionais, falhas de
equipamentos e condições de segurança. A configuração adequada dos alarmes é decisiva para evitar
acionamentos falsos e garantir que os operadores respondam apenas a situações realmente críticas.
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O controle remoto é uma funcionalidade que permite aos operadores ajustar parâmetros e controlar
equipamentos a partir da interface supervisória, sem que seja necessário estar fisicamente na planta. Essa
capacidade é importante para a flexibilidade e a eficiência das operações industriais. O controle remoto
possibilita que os operadores façam ajustes rápidos e precisos dispensando a intervenção manual direta no
campo. O controle remoto pode ser utilizado para diversas operações, como ajuste de setpoints, ativação e
desativação de equipamentos, mudança de modos de operação, entre outras ações. Trata-se de uma
funcionalidade especialmente útil em situações nas quais o acesso físico aos equipamentos é difícil ou
perigoso.
A comunicação entre o sistema SCADA e os dispositivos de campo é efetuada por meio de protocolos de
comunicação. Alves (2010) menciona que protocolos como Modbus, Profibus e EtherNet/IP são amplamente
utilizados na indústria. Esses protocolos garantem que a troca de dados ocorra de maneira rápida e confiável.
Modbus é um protocolo de comunicação serial amplamente aplicado em automação industrial. Ele viabiliza a
comunicação entre dispositivos em uma rede serial e é conhecido por sua simplicidade e robustez. Profibus é
um protocolo de comunicação de campo que oportuniza a comunicação entre dispositivos de automação e
sistemas de controle. É amplamente usado em aplicações industriais por sua alta velocidade e confiabilidade.
EtherNet/IP é um protocolo de comunicação baseado em Ethernet que permite a integração de dispositivos
de automação em redes de TI. Ele oferece alta velocidade e flexibilidade, sendo ideal para aplicações que
requerem grandes volumes de dados.
A segurança é uma preocupação central no controle remoto de equipamentos e processos. Lamb (2015)
salienta a importância de implementar medidas de
segurança, como autenticação de usuários e criptografia de dados, para proteger o sistema contra acessos
não autorizados e ciberataques. A autenticação de usuários garante que apenas usuários autorizados possam
acessar e controlar o sistema. Isso pode ser feito a partir de senhas, cartões de acesso, biometria, entre
outros métodos. A criptografia de dados protege os dados transmitidos entre o sistema SCADA e os
dispositivos de campo contra interceptações e manipulações. A criptografia assegura que os dados sejam
ilegíveis para qualquer pessoa que não tenha a chave de decriptação. Firewalls e sistemas de detecção de
intrusão são implementados como barreiras de segurança para proteger a rede contra acessos não
autorizados e monitorar atividades suspeitas.
O controle remoto é amplamente empregado em várias aplicações industriais, como o controle de válvulas
em sistemas de distribuição de água, o ajuste de parâmetros em linhas de produção automatizadas e o
monitoramento de subestações elétricas (Filippo Filho, 2014). A Figura 3 exibe um sistema supervisório para
tanque com controle de válvula.
Figura 3 | Interface de sistema supervisório para tanque
Fonte: Roque (2014).
Em sistemas de distribuição de água, o controle remoto de válvulas e bombas garante a distribuição eficiente
e segura desse recurso hídrico. Em linhas de produção automatizadas, o ajuste de parâmetros de máquinas e
equipamentos otimiza a fabricação e preserva a qualidade do produto. No monitoramento de subestações
elétricas, o controle remoto de equipamentos de alta tensão assegura a estabilidade e a segurança do sistema
elétrico.
O monitoramento em tempo real de variáveis e indicadores é uma funcionalidade essencial dos sistemas
supervisórios, pois permite que os operadores acompanhem o desempenho do processo e detectem
problemas antes que eles se tornem críticos. A coleta de dados minuciosa e confiável, a seleção adequada de
KPIs, a configuração de alarmes e notificações, o controle remoto de equipamentos e a implementação de
medidas de segurança são elementos fundamentais para a garantia da eficiência e da segurança das
operações industriais.
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VAMOS EXERCITAR
Revisão e otimização de um sistema SCADA
Ana Paula, a supervisora de Carlos Eduardo, incumbiu esse colaborador de desenvolver novas telas e
visualizações para o sistema supervisório (SCADA) de uma linha de produção, com a missão de integrar esses
novos componentes e otimizar as operações.
A linha de produção da empresa de eletrônicos Indústrias E.&E. Ltda possui várias etapas críticas que
precisam ser monitoradas e controladas em tempo real. Com a modernização, novos robôs de montagem,
esteiras transportadoras e sensores de qualidade foram instalados. O sistema SCADA existente precisa ser
atualizado para incluir esses novos componentes, e as telas de visualização devem ser redesenhadas para
proporcionar uma interface intuitiva e eficienteaos operadores.
Carlos Eduardo deve seguir um plano estruturado para resolver esse desafio. Confira a seguir:
1. Mapeamento de sensores e equipamentos: ele deverá utilizar a documentação técnica dos novos
dispositivos para identificar os endereços de comunicação e os parâmetros de configuração, além de
atualizar o banco de dados do sistema SCADA com as informações dos novos dispositivos.
2. Desenvolvimento de telas de visualização: na sequência, Carlos Eduardo precisará utilizar uma
ferramenta de desenvolvimento SCADA, como Wonderware ou Ignition, para criar as novas telas e,
depois, dividi-las em seções lógicas, como “Robôs de Montagem”, “Esteiras Transportadoras” e “Qualidade
dos Produtos”. Posteriormente, ele deverá incluir gráficos de tendência, para monitorar variáveis ao
longo do tempo, e indicadores de status, que mostrem o estado atual dos equipamentos.
3. Configuração de alarmes e notificações: nesta etapa, Carlos Eduardo definirá limites de operação para
variáveis como velocidade das esteiras, status dos robôs e qualidade dos produtos. Ele também precisará
configurar alarmes de diferentes níveis de severidade (aviso, alerta e crítico) e associar ações específicas a
cada nível, como envio de notificações por e-mail ou SMS.
4. Testes e validação: Carlos Eduardo deverá realizar testes de comunicação para assegurar que todos os
novos dispositivos estejam enviando dados corretamente para o sistema SCADA, além de validar as telas
de visualização com os operadores, coletando feedback e fazendo ajustes quando necessário.
5. Implementação de medidas de segurança: para finalizar, Carlos Eduardo deve configurar a
autenticação de usuários no sistema SCADA, atribuindo permissões de acesso baseadas em funções.
Deve, ainda, implementar criptografia SSL/TLS para proteger a comunicação entre o sistema SCADA e os
dispositivos de campo.
Ao seguir esse plano, Carlos Eduardo será capaz de integrar os novos componentes ao sistema SCADA
existente, desenvolver telas de visualização intuitivas e eficientes, configurar alarmes e notificações para
monitoramento em tempo real, e implementar medidas de segurança para proteger o sistema. Isso resultará
em uma operação mais bem-sucedida e segura da linha de produção da empresa de eletrônicos, o que
beneficiará tanto os operadores quanto a qualidade dos produtos fabricados.
Ana Paula elogia o trabalho de Carlos Eduardo. Ele está demonstrando grande competência em todas as
atividades que vem executando na empresa. Com certeza, outros projetos importantes deverão ser confiados
a ele.
 Saiba mais
Para ampliar os seus conhecimentos sobre os temas estudados nesta aula, recomendamos a leitura do
capítulo “11 – Supervisão de processos complexos”, do livro Automação de processos com linguagem
Ladder e sistemas supervisórios, escrito por Luiz Alberto Oliveira Lima Roque. O texto apresenta mais de
10 exemplos de
aplicações, com o programa em Ladder para o CLP e a interface do sistema supervisório. A linguagem
adotada pelo autor é convidativa, e os exemplos são bem interessantes! Acesse o texto completo na
Minha Biblioteca, por meio do link disponível a seguir.
Acesse o conteúdo clicando aqui
Aula 3
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https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/978-85-216-2683-1/epubcfi/6/46%5B%3Bvnd.vst.idref%3Dchapter11%5D!/4
PONTO DE PARTIDA
Olá, estudante!
A manutenção de sistemas automatizados é um componente crítico na operação eficiente e segura de
processos industriais. A automação industrial, que envolve o uso de controladores lógicos programáveis
(CLPs), sensores, atuadores e sistemas de controle avançados, requer uma abordagem sistemática para
garantir a continuidade operacional e minimizar o tempo de inatividade. Nesse sentido, é de suma
importância conhecer os tipos de manutenção – corretiva, preventiva e preditiva –, saber realizar o
diagnóstico de falhas e desenvolver a solução de problemas, bem como dominar o processo de calibração de
instrumentos e equipamentos.
Para contextualizar sua aprendizagem, vamos nos lembrar de Carlos Eduardo, que trabalha em uma grande
empresa de manufatura, a Indústrias E.&E. Ltda. Ele é um engenheiro que atua em diversas frentes dessa
instituição. Neste momento, está dando apoio à manutenção de sistemas automatizados. Carlos Eduardo é
chamado por sua supervisora, Ana Paula, para resolver um problema crítico que vem afetando a linha de
produção.
Ana Paula explica que um dos sistemas de automação, responsável pela montagem de placas de circuito
impresso (PCIs), está apresentando falhas intermitentes. Essas falhas vêm causando paradas não
programadas na linha de produção, o que resulta em atrasos significativos e aumento de custos operacionais.
Carlos Eduardo começa a investigar o problema e identifica que o erro parece estar relacionado ao
Controlador Lógico Programável (CLP) que gerencia o processo de montagem. O CLP, por sua vez, está
recebendo sinais inconsistentes de um dos sensores de posição, o que faz com que o sistema pare de forma
inesperada.
Ana Paula desafia Carlos Eduardo a diagnosticar a origem exata do problema e a propor uma solução
pertinente. Ela ressalta a importância de resolver a questão rapidamente para minimizar o impacto na
produção e preservar a qualidade dos componentes eletrônicos fabricados.
Você acompanhará Carlos Eduardo na resolução desse desafio. Para tanto, utilize as ferramentas que serão
apresentadas nesta jornada de aprendizagem. Vamos lá!
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Olá, estudante! Nesta videoaula, conheceremos os tipos de manutenção – corretiva, preventiva e preditiva –,
descobriremos como efetuar o diagnóstico de falhas e desenvolver a solução de problemas, além de analisar
os procedimentos adotados para a calibração de instrumentos e equipamentos. Esses conteúdos são de
grande importância para sua prática profissional, pois a manutenção de sistemas automatizados representa
um conjunto de ações necessárias para manter um alto índice de disponibilidade dos equipamentos.
Convidamos você a assistir a este material para consolidar seu entendimento sobre a teoria apresentada.
Desejamos um bom momento de estudos! Vamos lá!
Tipos de manutenção
Olá, estudante!
A manutenção de sistemas automatizados consiste em um importante fator de sucesso para uma operação
fabril, visto que uma parada não programada desencadeia um prejuízo muito elevado, pois acaba afetando
toda a cadeia de produção dentro da fábrica, atrasando atividades e, muitas vezes, culminando no pagamento
de multas por atraso na entrega de produtos, a depender dos contratos de fornecimento estabelecidos com
MANUTENÇÃO DE SISTEMAS AUTOMATIZADOS
Nesta aula, conheceremos os tipos de manutenção – corretiva, preventiva e preditiva –, descobriremos
como efetuar o diagnóstico de falhas e desenvolver a solução de problemas, além de analisar os
procedimentos adotados para a calibração de instrumentos e equipamentos.
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os clientes. Além disso, pensando em termos de manutenção de equipamentos ligados aos sistemas de
automação, é importante considerar que geralmente os componentes possuem um custo expressivo, os quais
incluem sensores, atuadores e controladores dos mais diversos tipos, como os CLPs. Vamos detalhar, a seguir,
os principais modelos de manutenção praticados nas empresas.
A manutenção corretiva é realizada após a ocorrência de uma falha. É uma manutenção reativa, que objetiva
restaurar o funcionamento normal do sistema o mais rápido possível. De acordo com Alves (2010, [s. p.]), “a
manutenção corretivaé essencial em situações em que a falha não pode ser prevista e a operação do sistema
é crítica”. No entanto, a dependência excessiva da manutenção corretiva pode levar a custos elevados e
tempos de inatividade prolongados. Em sistemas automatizados, a manutenção corretiva pode ser
particularmente desafiadora, por causa da complexidade dos equipamentos e da necessidade de diagnósticos
rápidos e precisos. Alves (2010) também alega que a instrumentação e o controle de processos são
fundamentais para identificar rapidamente a origem das falhas e aplicar as correções requeridas.
Já a manutenção preventiva é uma abordagem proativa que envolve a execução de atividades de manutenção
em intervalos regulares para evitar falhas, em uma postura mais antecipativa. Lamb (2015, [s. p.]) afirma que
“a manutenção preventiva é fundamental para prolongar a vida útil dos equipamentos e reduzir a
probabilidade de falhas inesperadas”. Esse modelo de manutenção inclui inspeções regulares, lubrificação,
ajustes e substituição de peças desgastadas em intervalos de tempo pré-programados. Nos sistemas
automatizados, a manutenção preventiva é facilitada pelo uso de sensores e sistemas de monitoramento que
viabilizam a coleta de dados em tempo real. Lamb (2015) enfatiza que a automação industrial permite a
implementação de rotinas de manutenção preventiva de forma mais eficiente, diminuindo a necessidade de
intervenções manuais e minimizando o tempo de inatividade.
A manutenção preditiva, por sua vez, utiliza técnicas de monitoramento e análise de dados para prever falhas
antes que elas ocorram, acompanhando a condição do equipamento. Prudente (2011, [s. p.]) explica que “a
manutenção preditiva permite uma abordagem mais eficiente e econômica, pois as intervenções são
realizadas apenas quando necessário”. Ferramentas como análise de vibração, termografia e monitoramento
de condição são comumente usadas na manutenção preditiva. Nesse caso, os componentes do sistema serão
substituídos apenas quando estiverem perto de atingir o seu limite de vida útil, o que pode representar uma
economia muito expressiva em comparação à manutenção preventiva, na qual a condição do componente
não evita a sua substituição, efetuada em intervalos predefinidos. Pelo fato de os componentes, como
sensores e atuadores, possuírem um valor agregado elevado, qualquer aproveitamento prolongado desses
itens promove uma economia substancial nos custos de manutenção.
Em sistemas automatizados, a manutenção preditiva é ainda mais eficaz por causa da integração de
tecnologias avançadas de análise de dados e inteligência artificial. Prudente (2011) destaca que a automação
industrial e os CLPs permitem a coleta e análise contínua de dados operacionais, facilitando a identificação de
padrões que indicam possíveis falhas. A Figura 1, a seguir, ilustra a relação de custos diante da necessidade de
manutenção ao longo de tempo, bem como o equilíbrio de custos em relação à parada de máquina e aos
próprios gastos com manutenção.
Figura 1 | Gráfico de custos de produção e manutenção
Fonte: Nepomuceno (1989, p. 175).
Filippo Filho (2014) e Natale (2008) discutem sobre a importância da automação de processos e sistemas na
manutenção industrial. A integração de sistemas automatizados possibilita uma abordagem mais holística e
eficiente para a manutenção, combinando dados de múltiplas fontes para fornecer uma visão abrangente do
estado dos equipamentos. Prudente (2010) também ressalta que a programação e a instalação de CLPs são
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processos primordiais para a implementação de estratégias de manutenção avançadas. Os CLPs permitem a
automação de tarefas de monitoramento e controle, reduzindo a necessidade de intervenção humana e
ampliando a precisão das operações de manutenção.
SIGA EM FRENTE
Diagnóstico de falhas e calibração de equipamentos
O diagnóstico de falhas é um processo sistemático essencial para identificar e corrigir problemas em sistemas
automatizados. Para Filippo Filho (2014, [s. p.]), “um diagnóstico eficaz requer uma compreensão profunda do
sistema, incluindo seus” componentes e interações”
Tal processo geralmente engloba várias etapas, e cada uma delas exerce um papel crucial na identificação e
resolução de falhas.
A primeira etapa é a identificação do problema, que consiste em coletar informações detalhadas sobre a
falha, incluindo sintomas observados e condições operacionais no momento da ocorrência. Alves (2010)
salienta a importância de uma coleta de dados minuciosa e abrangente para garantir que todas as variáveis
relevantes sejam consideradas.
A segunda etapa consiste na análise de causa raiz, quando ferramentas como diagramas de causa e efeito
(diagramas espinha de peixe) e mapas mentais são utilizados para encontrar a causa subjacente do problema.
Lamb (2015) sugere que essa análise deve ser minuciosa, o que demanda uma investigação detalhada das
possíveis causas, a fim de assegurar que a raiz do problema seja corretamente detectada. A Figura 2 mostra
um diagrama espinha de peixe, também conhecido como diagrama de Ishikawa.
Figura 2 | Diagrama de Ishikawa
Fonte: Wikimedia Commons.
Após identificar a causa raiz, deve-se proceder à implementação de soluções. Nessa fase, desenvolvem-se e
implementam-se soluções para corrigir a falha em questão e prevenir recorrências futuras. Prudente (2011)
enfatiza que as soluções devem ser bem planejadas e testadas em um ambiente controlado antes de serem
instauradas no sistema real.
Por fim, a etapa de verificação e teste é fundamental para confirmar que a solução foi eficaz e que o sistema
está operando corretamente. Natale (2008) ressalta a importância de testes rigorosos e verificações contínuas
para assegurar que a solução implementada resolva o problema sem introduzir novas falhas. Portanto, o
diagnóstico de falhas em sistemas automatizados é um processo complexo que requer uma abordagem
sistemática e detalhada, conforme descrito por diversos autores na literatura sobre automação industrial
(Filippo Filho, 2014, Natale, 2008).
A calibração é um processo primordial no campo da instrumentação e automação, pois garante que as
medições realizadas por instrumentos e equipamentos sejam precisas e confiáveis. De acordo com Natale
(2008, [s. p.]), “a calibração regular é essencial para manter a precisão e a confiabilidade dos sistemas
automatizados”. Esse processo envolve a comparação das medições de um instrumento com um padrão de
referência conhecido, bem como o ajuste desse instrumento quando necessário.
Inicialmente, é fundamental certificar-se de que o instrumento está em boas condições de funcionamento e o
ambiente de calibração é adequado para efetuar o procedimento. Alves (2010) sublinha a importância de
assegurar que não haja interferências externas que comprometam a precisão das medições. A preparação
envolve uma inspeção minuciosa do instrumento para identificar qualquer dano físico ou desgaste que possa
afetar seu desempenho. Além disso, o ambiente de calibração deve ser controlado em termos de
temperatura, umidade e outras condições ambientais que exerçam influência sobre as medições.
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Em seguida, procede-se à comparação das medições do instrumento com as do padrão de referência. Lamb
(2015) enfatiza que o padrão de referência deve ser traçável a padrões nacionais ou internacionais, para
garantir a confiabilidade dos resultados. Essa etapa compreende a utilização de equipamentos de medição
altamente precisos e certificados, que servem como referência paraavaliar o rigor do instrumento em
calibração. A comparação deve ser desenvolvida em diferentes pontos de medição para assegurar que o
instrumento esteja calibrado em toda a sua faixa de operação.
Caso haja discrepâncias entre as medições do instrumento e o padrão de referência, será necessário ajustar o
instrumento para alinhar suas medições com o padrão. Prudente (2011) explica que esse ajuste pode envolver
a calibração de componentes internos do instrumento ou a aplicação de correções nas medições. O ajuste é
uma etapa crítica, que demanda conhecimento técnico especializado, pois qualquer erro pode comprometer a
precisão do instrumento. Técnicas avançadas, como a utilização de software de calibração, podem ser
empregadas para facilitar e melhorar a exatidão do ajuste.
Para concluir, todos os resultados da calibração e quaisquer ajustes realizados devem ser devidamente
registrados. Filippo Filho (2014) alega que a documentação é decisiva para manter um histórico de calibração,
o que favorece a rastreabilidade e a verificação futura da precisão do instrumento. A documentação deve
incluir informações detalhadas sobre o instrumento, o padrão de referência utilizado, as condições ambientais
durante a calibração, os resultados das medições e os ajustes efetuados. Essa prática não apenas assegura a
conformidade com normas e regulamentos, mas também viabiliza a identificação de tendências e a
necessidade de futuras calibrações.
A calibração, portanto, é um processo contínuo e sistemático que objetiva garantir a precisão e a
confiabilidade dos instrumentos e equipamentos usados na automação industrial. Prudente (2010) reforça a
ideia de que a manutenção de registros detalhados e a realização de calibrações regulares são práticas
essenciais para assegurar a qualidade e a eficiência dos processos automatizados. Além disso, a calibração
contribui para a redução de erros, a melhoria da segurança operacional e a otimização dos procedimentos
produtivos, tornando-se um componente indispensável na gestão da qualidade em ambientes industriais.
A manutenção de sistemas automatizados é uma disciplina complexa, a qual demanda uma abordagem
multifacetada. A combinação entre manutenção corretiva, preventiva e preditiva, juntamente com um
diagnóstico eficaz de falhas e a calibração regular de instrumentos, é crucial para garantir a operação contínua
e eficiente dos processos industriais. Como frisa Prudente (2010, [s. p.]), “a implementação de práticas de
manutenção robustas pode resultar em melhorias significativas na eficiência operacional e na redução de
custos”.
VAMOS EXERCITAR?
Falha intermitente em sistema de automação
Ana Paula desafiou Carlos Eduardo a diagnosticar a origem exata da falha intermitente de um dos sistemas de
automação, responsável pela montagem de placas de circuito impresso (PCIs).
Diante desse cenário, Carlos Eduardo inicia uma série de testes e verificações. Ele analisa o histórico de falhas
do CLP, inspeciona fisicamente o sensor de posição e revisa o código de programação do sistema. Durante
sua investigação, utilizou várias ferramentas de diagnóstico e análise para chegar à causa raiz do problema.
Uma das ferramentas que Carlos Eduardo usou foi o diagrama espinha de peixe, também conhecido como
diagrama de Ishikawa. Esse recurso ajuda a identificar e categorizar as possíveis causas de um problema,
permitindo uma análise mais estruturada. Carlos Eduardo desenhou o diagrama no quadro, colocando o
problema principal na “cabeça” do peixe e as possíveis causas nas “espinhas”. Para tanto, ele considerou os
seguintes fatores:
Máquinas: verifica o estado do CLP e dos sensores.
Métodos: analisa o código de programação e os procedimentos operacionais.
Materiais: inspeciona os componentes eletrônicos e cabos.
Mão de obra: avalia a formação e as práticas dos operadores.
Meio ambiente: considera as condições ambientais, como interferências eletromagnéticas.
Além do diagrama espinha de peixe, Carlos recorreu a um osciloscópio, para monitorar os sinais elétricos do
sensor de posição, e a um analisador de rede, para verificar a comunicação entre o CLP e outros dispositivos.
Ele também empregou um software de monitoramento de dados para registrar e analisar os eventos de falha
ao longo do tempo.
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Durante sua investigação, Carlos descobriu que o sensor de posição está sujeito a interferências
eletromagnéticas provenientes de um motor de alta potência localizado nas proximidades. Com base nessa
descoberta, ele propõe a instalação de um filtro de sinal para reduzir as interferências eletromagnéticas, além
da reconfiguração do layout dos cabos para aumentar a distância entre o sensor e o motor. Ele sugere, ainda,
a implementação de uma rotina de manutenção preventiva para inspecionar regularmente os sensores e
garantir que estejam funcionando corretamente.
Após a instauração das soluções propostas, Carlos Eduardo monitora o desempenho do sistema e verifica que
as falhas intermitentes foram eliminadas. A linha de produção volta a operar de forma eficiente, e Ana Paula
elogia o trabalho do engenheiro pela sua competência e dedicação para resolver o problema de modo
exitoso. Ela já considera Carlos Eduardo uma peça-chave na sua equipe.
 Saiba mais
Para conhecer mais detalhes sobre os assuntos relacionados à manutenção industrial, leia a publicação
Manutenção assistida por IA: como o uso de inteligência artificial redefine processos na manutenção
industrial, veiculada no site da Associação Brasileira de Manutenção e Gestão de Ativos (Abraman). O
material descreve os benefícios da utilização de IA, como melhorias na forma com que são realizadas as
manutenções na indústria, com base em dados e sensores. Acesse o conteúdo clicando aqui.
Outro material muito interessante relacionado ao tema desta aula é o capítulo intitulado “Central de
operações”, que pode ser lido a partir da página 128 do livro Introdução a sistemas de supervisão,
controle e aquisição de dados, de Ervaldo Garcia Junior. O conteúdo sugerido apresenta, de forma
didática e acessível, exemplos de aplicações nesse contexto. Acesse o conteúdo clicando aqui.
PONTO DE PARTIDA
Olá, estudante!
A automação de processos industriais tem se consolidado como uma área vital para a competitividade e
eficiência das empresas. A integração de sistemas de gestão (ERP), a análise de dados e indicadores de
desempenho, e a documentação adequada são pilares fundamentais para garantir o sucesso na
implementação e operação de sistemas automatizados.
Para contextualizar sua aprendizagem, vamos retomar o caso de Carlos Eduardo, que trabalha em uma
grande empresa de manufatura, a Indústrias E.&E. Ltda. Ele é um engenheiro que atua em diversas frentes
dessa instituição. Neste momento, está desenvolvendo competências técnicas e humanas ao enfrentar
desafios propostos por sua supervisora, Ana Paula. Desta vez, Ana Paula está interessada em melhorar a
eficiência operacional e a qualidade dos produtos por meio da análise de dados e indicadores de
desempenho.
Ela convoca uma reunião com Carlos Eduardo para discutir sobre os dados coletados pelo sistema SCADA, na
intenção de verificar como essas informações podem ser utilizadas para aprimorar a eficiência da produção e
a qualidade dos produtos. Durante a conversa, Ana Paula levanta algumas considerações pertinentes:
1. Identificação de gargalos: Ana Paula deseja detectar os gargalos no processo de produção que estão
causando atrasos e reduzindo a eficiência. Ela pede que Carlos Eduardo averigue os dados de tempo de
ciclo e identifique as etapas do processo que estão demorando mais do que o esperado.
Aula 4
GESTÃO E ANÁLISE DE DADOS DA AUTOMAÇÃO
Nesta aula, tomaremos como temas centrais os sistemas de gestão (ERP,do inglês Enterprise Resource
Planning) aplicados à automação industrial, a análise de dados e indicadores de desempenho, e, por fim,
a documentação de um sistema de automação industrial.
28/01/2026, 16:55 PTCldd_252_u4_aut_pro_ind
https://www.colaboraread.com.br/integracaoAlgetec/index?usuarioEmail=eder.tecnologias%40gmail.com&usuarioNome=EDER+CARLOS+FERNANDES&disciplinaDescricao=&atividadeId=4866878&atividadeDes… 16/27
https://abramanoficial.org.br/publicacoes/noticias/pmanutencao-assistida-por-ia-como-o-uso-de-inteligencia-artificial-redefine-processos-na-manutencao-industrialp
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788550807744/epubcfi/6/32[%3Bvnd.vst.idref%3DCG_SCADA_Cap05]!/4[CG_SCADA_Cap05]/2[_idContainer065]/136/1:328[%C3%A7%C3%B5e%2Cs
2. Qualidade do produto: a supervisora também está preocupada com a taxa de rejeição dos
componentes eletrônicos. Ela solicita a Carlos Eduardo uma análise dos dados de qualidade para delinear
as principais causas de defeitos e propor melhorias no processo de produção.
3. Indicadores de desempenho: Ana Paula quer definir indicadores de desempenho chave (KPIs) para
monitorar a eficiência e a qualidade da produção. Ela pede a Carlos Eduardo para sugerir KPIs relevantes
e criar um dashboard no sistema SCADA, a fim de monitorar esses indicadores em tempo real.
Você acompanhará Carlos Eduardo na resolução desse desafio. Para tanto, utilize as ferramentas que serão
apresentadas nesta jornada de aprendizagem. Vamos lá!
Bons estudos!
VAMOS COMEÇAR
Olá, estudante! Nesta videoaula, tomaremos como temas centrais os sistemas de gestão (ERP, do inglês
Enterprise Resource Planning) aplicados à automação industrial, a análise de dados e indicadores de
desempenho, e, por fim, a documentação de um sistema de automação industrial. Esses conteúdos são de
grande importância no âmbito profissional, já que as empresas, à medida que atingem um certo volume de
negócios, necessitam desses sistemas para avaliar o seu desempenho de forma objetiva, a partir da análise de
dados. Convidamos você a assistir a este material para consolidar seu entendimento sobre a teoria
apresentada. Desejamos um bom momento de estudos! Vamos lá!
Sistemas de gestão aplicados à automação
Olá, estudante!
Os sistemas de gestão empresarial (ERP, do inglês Enterprise Resource Planning) são plataformas integradas
que permitem a gestão de todos os processos de uma empresa, considerando desde a produção até a
administração financeira. No contexto da automação industrial, os ERPs desempenham um papel muito
importante ao integrar dados de diferentes sistemas de automação, o que facilita a tomada de decisões e a
otimização de processos.
A integração de ERPs com sistemas de automação industrial possibilita a coleta e análise de dados em tempo
real, o que é essencial para a eficiência operacional. Essa conectividade proporciona uma visão abrangente
dos processos produtivos, beneficiando a identificação de gargalos e a adoção de estratégias de melhoria
contínua (Alves, 2010).
A coleta de dados em tempo real é uma das principais vantagens da integração entre ERPs e sistemas de
automação industrial. Esses dados podem incluir informações sobre o desempenho das máquinas, consumo
de energia, tempos de ciclo e qualidade dos produtos. De acordo com Lamb (2015, [s. p.]), “a capacidade de
monitorar e analisar dados em tempo real permite que as empresas respondam rapidamente a problemas e
oportunidades, melhorando a eficiência e a produtividade”.
A integração dos sistemas possibilita a identificação de gargalos nos processos produtivos. Por exemplo, caso
uma máquina específica esteja provocando atrasos, o ERP pode sinalizar esse problema, de modo que a
equipe de manutenção consiga atuar rapidamente. Essa detecção precoce é imprescindível para a aplicação
de melhorias contínuas e para assegurar a eficiência operacional (Prudente, 2011).
Os ERPs, como SAP, Oracle e Microsoft Dynamics, oferecem módulos específicos para a gestão da produção,
manutenção, qualidade e logística, elementos que são fundamentais para a automação industrial. Esses
módulos viabilizam uma gestão mais precisa e integrada dos processos industriais. Os módulos específicos
dos ERPs são indispensáveis para uma condução eficiente das operações, promovendo a integração entre os
diferentes setores da empresa (Filippo Filho, 2014). A Figura 1, a seguir, ilustra como é a interface de um ERP.
Figura 1 | Exemplo de ERP
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Fonte: captura de tela de ERP Focus.
A gestão da produção é um dos principais benefícios da integração entre ERPs e sistemas de automação. Os
ERPs oportunizam o planejamento e controle da produção, garantindo que os recursos sejam utilizados de
modo coerente. Para Natale (2008, [s. p.]), “a gestão da produção integrada com sistemas de automação
permite uma maior flexibilidade e agilidade na resposta às demandas do mercado”.
A manutenção preditiva é outra aplicação relevante. A análise de dados em tempo real possibilita a
antecipação de falhas e a realização de manutenções antes que ocorram problemas mais graves. Essa
abordagem, impulsionada pela integração entre ERPs e sistemas de automação, contribui para a redução do
tempo de inatividade e dos custos de manutenção (Prudente, 2010).
Os módulos de qualidade e logística dos ERPs também exercem um papel primordial na automação industrial.
Esses recursos viabilizam o controle de qualidade dos produtos e a gestão eficaz da cadeia de suprimentos. A
integração entre esses módulos e os sistemas de automação assegura o cumprimento dos padrões de
qualidade e a entrega dos materiais no momento certo (Alves, 2010).
Em síntese, a integração entre os sistemas de gestão empresarial (ERPs) e a automação industrial traz diversos
benefícios, como a análise imediata de dados, a detecção de gargalos, a adoção de manutenções preditivas e
o aperfeiçoamento no controle da produção, da qualidade e da logística. Esses recursos fortalecem o
desempenho das operações e ampliam a capacidade das empresas de se manterem competitivas no mercado
atual.
SIGA EM FRENTE
Análise de dados, KPIs e documentação de um sistema de automação
A análise de dados é uma ferramenta poderosa para o aprimoramento contínuo dos processos industriais.
Com essa medida, é possível identificar tendências, antecipar falhas e otimizar a produção. Além disso, trata-
se de uma prática fundamental para embasar decisões informadas e para a implementação de estratégias de
manutenção preditiva (Lamb, 2015).
No contexto da automação industrial, a análise de dados exerce uma função decisiva ao transformar grandes
volumes de dados brutos em informações valiosas. Esses dados são coletados de sensores, máquinas,
sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) e outras fontes (Prudente, 2010). Por meio da
análise, é possível detectar características importantes ao monitorar dados históricos para reconhecer
padrões e tendências que indicam problemas iminentes ou oportunidades de melhoria (Filippo Filho, 2014).
Além disso, a previsão de falhas utiliza técnicas de machine learning e modelos preditivos para antecipar
defeitos em equipamentos, abrindo espaço para a implementação de manutenção preditiva (Alves, 2010). A
análise também contribui para a otimização da produção ao avaliar dados para encontrar gargalos,
aperfeiçoar o uso de recursos e aumentar a eficiência geral dos processos (Natale, 2008).
Os indicadores de desempenho (KPIs) são métricas usadas para avaliar a eficiência e a eficácia dos processos
industriais. Dentre os principais KPIs, encontram-se: a eficiência total do equipamento, que considera a
disponibilidade, a performance e a qualidade; o tempo médio entre falhas, calculado pela divisão do tempo
total de operação