A indústria moderna é, na grande maioria das vezes, continuidade de uma empresa que nasceu há décadas, e que com o tempo teve que se adequar às tecnologias do mercado moderno.
Contudo, as melhorias incrementais que ocorrem ao longo do tempo, em equipamentos e sistemas industriais, trazem desafios que tornam as operações diárias mais dificultosas.
Porque assim, estamos diante de um sistema heterogêneo, moldado por fabricantes distintos, equipamentos de épocas diferentes (consequentemente tecnologias distintas), que precisam ou vão passar por upgrades parciais.
E a reflexão que fica neste contexto tão comum, é: aceitamos a realidade como ela é? Se não, como lidar?
É isso que veremos neste texto.
Por que a indústria convive com equipamentos legados?
A vida útil de equipamentos industriais é diferente daquela encontrada em eletrônicos de consumo. Isso faz com que seja comum encontrar linhas de produção que operam há vinte, trinta anos ou até mais, inclusive com níveis satisfatórios de produtividade e confiabilidade.
Desta forma, indústrias avaliam como inviável a substituição completa de sistemas, simplesmente porque alguns componentes eletrônicos se tornaram antigos.
Outro fator que freia a mudança, é o custo elevado de paradas de produção. Interromper uma planta para realizar modernizações completas representam perdas que, a depender do tamanho da indústria e dos seus produtos, podem ser maiores que o próprio investimento em novos equipamentos.
Por fim, as instalações recebem ampliações ao longo do ano. Novas máquinas são adquiridas em momentos diferentes daquelas primeiras, inclusive com tecnologias distintas.
Assim, a infraestrutura acaba sendo composta por equipamentos de diferentes gerações, protocolos de comunicação distintos e fornecedores variados.
No geral, tem-se ambientes industriais combinados tecnologicamente, sendo alguns deles chamados de “legados” pela antiga aquisição.
Os principais desafios de ambientes mistos e da obsolescência
A convivência de equipamentos de gerações mistas traz diversos desafios, em especial, para a manutenção e operação.
Peças de reposição, manutenção e atualizações
Vejamos a obsolescência tecnológica: muitos fabricantes tornam obsoleto determinado produto após anos de lançamento, em vista da substituição por outro mais tecnológico.
Com isso, as peças de reposição tornam-se mais difíceis de serem encontradas, assim como a assistência técnica passa a ser um problema e as atualizações de firmware deixam de existir.
Isso oferece vários riscos à empresa, especialmente em casos de parada devido a falhas críticas.
Até porque a gestão de ativos se torna mais complexa, não? Digo, cada fabricante pode exigir softwares específicos, procedimentos próprios de manutenção e diferentes formas de diagnóstico.
Comunicação e programação
A comunicação entre dispositivos também é algo problemático.
Grande parte dos equipamentos antigos utilizam protocolos proprietários ou redes industriais que já não são adotadas em novos projetos, enquanto sistemas supervisórios modernos utilizam plataformas IIoT ou soluções de análise de dados.
O conhecimento técnico também é perdido ao longo do tempo. Se as tecnologias deixam de ser utilizadas, torna-se mais difícil encontrar profissionais que saibam programar, parametrizar ou realizar as manutenções necessárias.
Como realizar upgrades parciais sem comprometer a operação
Como substituições completas são inviáveis, empresas decidem realizar melhorias parciais, conhecidas como retrofits.
Desta forma, substitui-se apenas os componentes que apresentam maior risco operacional ou que limitam o desempenho da planta.
Exemplo: motores e inversores de frequência
Um exemplo comum e impactante é: manter motores elétricos em boas condições e substituir apenas os inversores de frequência por modelos mais modernos, os quais oferecem maior eficiência energética, funções avançadas de diagnóstico e comunicação por protocolos industriais atuais.
Exemplo: CLPs e IHM
Em outras situações, o CLP principal permanece em operação, enquanto IHMs, redes de comunicação ou sistemas supervisórios recebem atualização tecnológica.
Essa estratégia oferece diversas vantagens:
- redução do investimento inicial;
- menor tempo de parada da produção;
- menor risco durante a migração;
- possibilidade de distribuir os investimentos ao longo dos anos;
- aproveitamento da infraestrutura existente.
Quer modernizar sua planta sem substituir toda a infraestrutura existente?
Fazendo do jeito certo
Para upgrades incrementais, você precisa garantir que o equipamento novo seja compatível com os sistemas já existentes. Para isso, mapeie:
- Interfaces elétricas;
- Sinais de entrada e saída;
- Protocolos de comunicação;
- Tempos de resposta e requisitos de segurança;
Estratégias para integrar equipamentos de diferentes fabricantes
Na indústria moderna, muitos equipamentos suportam protocolos como Ethernet/IP, PROFINET, Modbus TCP, OPC UA e MQTT, o que permite a troca de informações entre dispositivos de diferentes fabricantes.
No entanto, quando essa compatibilidade não existe diretamente, você deve optar por outros meios que garantam a entrega, como gateways de comunicação, conversores de protocolo ou dispositivos edge capazes de traduzir informações entre redes distintas.
Se essa estratégia não cabe ao seu contexto industrial, opte por concentrar a comunicação em um sistema supervisório ou plataforma SCADA, responsável por coletar dados provenientes de diferentes equipamentos e disponibilizá-los de maneira padronizada para operadores, sistemas MES, ERPs e plataformas de análise.
Quando vale a pena substituir tudo e quando modernizar apenas parte da planta
É impossível prover uma resposta que seja única para todas as aplicações, sendo a decisão uma função de fatores técnicos, econômicos e operacionais.
Lembre-se de que uma modernização parcial costuma ser suficiente quando a maior parte dos ativos ainda apresenta bom estado de conservação, pois neste cenário ainda estão disponíveis peças de reposição e a automação atende às necessidades da produção, exigindo apenas melhorias específicas.
A substituição completa, por sua vez, é mais indicada quando diversos equipamentos estão, simultaneamente, obsoletos. Neste caso, a manutenção já se torna onerosa e as limitações tecnológicas impedem avanços importantes.
Em outras palavras, sistemas obsoletos lhe afastam da realidade moderna, definida pela maior eficiência energética, integração digital, monitoramento remoto ou implementação de estratégias da Indústria 4.0.
Custo de ciclo de vida
Não sabe o que fazer? Considere o custo do ciclo de vida (Life Cycle Cost).
Entenda o seguinte: um equipamento mais sofisticado (e mais caro) pode reduzir significativamente despesas futuras com manutenção, consumo de energia, estoque de peças e indisponibilidade operacional.
Então, se você pensa em como um investimento pode ser mais vantajoso ao longo dos anos, aqui está a linha de raciocínio a ser seguida..
Mas antes de qualquer decisão, realize uma avaliação completa da planta, considerando criticidade dos ativos, histórico de falhas, disponibilidade de suporte técnico, facilidade de integração e retorno esperado sobre o investimento.
Planejando modernizar equipamentos sem comprometer a produção?
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FAQ – Equipamentos legados e modernização industrial
1. O que são equipamentos legados na indústria?
São equipamentos antigos que continuam em operação, mas utilizam tecnologias, protocolos de comunicação ou componentes que já não representam o estado da arte da automação industrial.
2. Quando vale a pena fazer um retrofit em vez de substituir toda a planta?
O retrofit é indicado quando a maior parte dos ativos ainda apresenta bom desempenho, permitindo modernizar componentes específicos com menor investimento e menor impacto na produção.
3. Como integrar equipamentos de diferentes fabricantes em uma mesma planta?
A integração pode ser realizada por meio de protocolos industriais padronizados, gateways de comunicação, conversores de protocolo e sistemas supervisórios capazes de centralizar as informações.
4. Como avaliar se um equipamento deve ser substituído?
A decisão deve considerar fatores como criticidade do ativo, histórico de falhas, disponibilidade de peças de reposição, custo do ciclo de vida, facilidade de integração e retorno esperado sobre o investimento.
