centralização

Como a centralização é inimiga da produtividade

A concentração de equipamentos no painel, também chamada de centralização, pode diminuir drasticamente a produtividade. Já falamos o que produtividade e eficiência em outros posts. Já demos dicas de como melhorá-la e alertas de como piorá-la. Este post vai a fundo em um tema muito polêmico. A Centralização!

O que é centralização?

Centralização é o conceito de instalação que coloca todos os equipamentos de controle (PLC, cartões, etc) em um único painel ou único local. Alguns acreditam que colocar todos os equipamentos em um local facilita a manutenção, por que em qualquer falha, a manutenção tem que se dirigir sempre ao mesmo local… Bom, não é bem assim. Os sensores e atuadores, não estarão no painel, com o PLC, então a maior parte dos problemas (que não acontecem no campo) ainda estarão no campo.  

A estrutura do CLP (Ou CP, em 1976), quando foi desenvolvido, forçou o uso indiscriminado da centralização. O PLC era um equipamento sensível e deveria ser protegido de vibração, poeira, líquidos, etc e por isso foi afastado da aplicação… Além disso ele era tão caro que foi quase instantâneo o uso de proteções como relés, fusíveis, e qualquer coisa que o isolasse do campo. Sua montagem acabou ficando complexa e réguas de bornes começaram a ser usadas para facilitar a montagem do painel.

Como é o conceito de instalação centralizado?

O conceito de instalação centralizado normalmente é composto de um Painel com PLC, Cartões de IO, Relés, Bornes e todos os sinais de campo (sensores, atuadores) são levados até o painel.

Neste conceito é muito comum o uso de cabos de sensores longos (15, 30, 100m) e os conectores são normalmente montados durante a instalação. Mas, Marcelo. Porque não são usados conectores pré-montados? Oras, meu caro, nesse conceito cada sensor possui um cabo de diferente comprimento (5, 10, … , 50, 60, … 100, 110) e fica muito difícil a padronização.

Conceitos de Instalação - Exemplo 01

Conceitos de Instalação – Exemplo 01

Porque ela é tão perversa?

Cabos grandes, grandes problemas. Se você tem mais cabo. Precisa de mais calha, tem mais problemas com ruídos eletromagnéticos, quando precisa trocar o cabo vai demorar, etc.

Além disso o diagnóstico em sistemas centralizados é um pouco mais pobre, porque quanto mais longe você está do cartão, menor é a informação.

Outro ponto comum neste conceito é o baixo nível de modularidade. Vamos supor que você faça um centro de usinagem e um dos seus opcionais seja troca de ferramenta manual ou troca de ferramenta automática. No caso de troca automática, você precisa de um cartão de entradas e saídas a mais, mais relés e bornes e mais saídas no painel. Se você optar por tirar os componentes, você ficará com diversas partes do painel vazias (gastando painel e gastando espaço). Se você optar por usar um painel menor, você terá que fazer outro projeto… Então, se correr o bicho pega, se ficar o bicho come. 

Mas para mim, o ponto crucial é a ideia inicial. Como meu orientador do doutorado, Professor Diolino, diz: “Não devemos facilitar o concerto, devemos acabar com os problemas”. Centralizar para facilitar a manutenção, colocando equipamentos que aumentam a manutenção, não é o melhor…

O tempo de montagem é alto e por consequência a produtividade é baixa neste conceito de instalação porque você precisa colocar muitos equipamentos no projeto, na montagem e muitos equipamentos para testar na posta em marcha. Nós fizemos um comparativo de diversos conceitos de instalação e para uma aplicação de 40 entradas digitais e 24 saídas digitais, esta aplicação (lá chamada de ponto a ponto) demoraria 1048 minutos para montar com 518 pontos de ligação (fios em bornes) e 71 pontos de conexão (encaixe de conectores). 

Qual é a alternativa?

E se existisse um conceito de instalação que não necessitasse de relés? ou de bornes? E que os cabos fossem curtos? Bom, esse conceito de instalação existe e é aplicado há mais de 20 anos. Chama-se Conceito Descentralizado! 

Descentralizar é a medida do possível colocar os equipamentos inteligentes mais próximos da ponta o possível.

Como é a instalação descentralizada?

O conceito de instalação descentralizado possui um PLC também, mas os cartões estão no campo, próximos aos sensores e atuadores. Mas Marcelo, eu não posso colocar um cartão no campo, o óleo/água/poeira, vai destruí-lo! Se o módulo for IP67 pode sim. Mas Marcelo, eu não posso colocar um cartão no campo sem relé nas saídas! Se o módulo tiver proteção contra curto-circuito (e diagnóstico local e remoto de preferência) pode. Mas, Marcelo e a vibração? Caro, e a resina?

A eletrônica e os encapsulamentos evoluíram muito desde 1976. Temos mais proteções contra surtos, ruídos, vibrações, etc.

No nosso comparativo aparecem algumas instalações descentralizadas. No Conceito Compacto, a mesma aplicação de 40 entradas digitais e 24 saídas digitais, teriam apenas 7 pontos de ligação e 128 pontos de conexão, resultando em apenas 35 minutos de montagem (contra 1024 do conceito centralizado)… Preciso explicar mais alguma coisa?

Conceitos de Instalação - Exemplo 02

Conceitos de Instalação – Exemplo 02

Então nunca devo usar o conceito centralizado?

Nós costumamos dizer, que não existe o conceito errado. Existe o melhor conceito para cada aplicação. Se você estiver fazendo uma máquina pequena (bancadas e mesas), muito provavelmente os conceitos centralizados serão mais produtivos que os conceitos descentralizados. Mas para máquinas um pouco maiores é muito comum os conceitos descentralizados sejam mais econômicos e mais produtivos.

O ideal é você fazer um comparativo para a sua aplicação. Ou fazer seu fornecedor fazer, afinal, você tem todo o direito de receber diversas soluções diferentes. 

E como será no futuro?

Nós acreditamos que o painel vai acabar. Por exemplo: Por que temos uma fonte no painel e levamos o 24V com altas correntes (cabos maiores, conectores maiores, etc) por 100 ou 200 metros de cabos? Algumas fontes IP67 descentralizadas não seriam mais interessantes?

Ou os switches, por que colocamos os switches no painel painel e saímos com 10/20 cabos ethernet? Não seria melhor sair com um único cabo e construir uma topologia arvore?

Se você quer saber mais sobre conceitos de instalação ou quer uma cotação da Murrelektronik, solicite uma ligação nossa. 

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