Sustentabilidade através da automação de processos

Como a automação pode e deve ser utilizada para construir um mundo melhor

Sustentabilidade é um termo que hoje permeia, com todos os seus nuances, nossos ambientes de trabalho, lares, escolas e em muitos outros grupos organizados, como um verdadeiro popstar, trazendo consigo o senso da responsabilidade e de uma busca utópica ou não, por uma sociedade globalizada, consciente de suas ações e de sua interdependência.

Um termo tão comum hoje, mas que já passou por poucas e boas há alguns anos, ficando relegado aos piores horários da TV brasileira, para que ela mantivesse algo em sua grade de programas, focado no desenvolvimento sustentável.

A evolução do conceito de sustentabilidade particularmente chama muita atenção e se faz necessário para orientar ou motivar aqueles que de maneira direta ou indireta estão envolvidos com projetos auto-sustentáveis, ou então são formadores de opinião.

Mas afinal, como é definida a sustentabilidade? Uma busca rápida no dicionário não ajuda muito:

Fig.1: Definição padrão de Sustentabilidade

Isso talvez nos leve a refletir sobre conceitos mais básicos, como a manutenção do equilíbrio ambiental ou então de ações de responsabilidade social entre outras ideias. Todas elas e muitos outros tópicos são parcialmente verdadeiros. Veremos a seguir como esses diversos assuntos culminaram no conceito de desenvolvimento sustentável e como a automação e o controle tem papel fundamental na implementação e manutenção da sustentabilidade.

Fig.2: Os efeitos da insustentabilidade
Fonte: http://2.bp.blogspot.com/_dGG1dj-UFy8/S9Hn-0jXmII/AAAAAAAACt0/zf1mEC7HDAI/s1600/urso.jp

Um Esforço Mundial

Essas ideias e estudos desconexos começaram a ganhar corpo e força política ao final dos anos 60, com a criação do Clube de Roma. O grupo, formado por pessoas importantes nos mais diversos setores e países, iniciou o patrocínio de estudos e pesquisas avançadas relacionadas ao crescimento econômico rentável e sustentável.

O primeiro resultado dessa iniciativa foi a publicação em 1972 do relatório encomendado aos pesquisadores do MIT chamado – "Os limites do crescimento" – que tratava de pontos cruciais para o desenvolvimento da humanidade como energia, poluição, saneamento, saúde, ambiente, tecnologia e crescimento populacional. Através de modelamento matemático, esses estudos revelavam que até 2100, o planeta Terra não suportaria o crescimento populacional desordenado devido aos impactos nesses pontos.

Com o impacto dessa publicação, foi organizada pela ONU, nesse mesmo ano, a primeira conferência internacional para tratar a organização do relacionamento humano com o meio ambiente. Vale lembrar que a comunidade científica já havia detectado problemas futuros devido a poluição atmosférica causada pelas indústrias em todo o mundo.

A partir desse entendimento mútuo entre nações desenvolvidas e subdesenvolvidas em relação às atividades industriais, as ações que se seguiram foram amparadas por organizações como a UNESCO que já em 1975, criou o Programa Internacional de Educação Ambiental (PIEA) focado na capacitação de educadores para seguir princípios de Educação Ambiental contínua, adaptado às diferenças regionais e voltada aos interesses das Nações. Essa se tornaria, a primeira ação prática após os entendimentos da Conferencia de Estocolmo.

Em 1980, através da União Internacional para a Conservação da Natureza, foi publicado o relatório: "A Estratégia Global para a conservação", surgindo pela primeira vez o conceito de "desenvolvimento sustentável".

Até esse ponto parecia que tudo estava bem encaminhado, mas foi em 1987, através do relatório de Brundtland (ou "Our Common Future), que se apontou incompatibilidade entre os modelos de desenvolvimento sustentável e os meios de produção e consumos vigentes. Então foi através de uma série de novas medidas que finalmente foi possível formalizar o conceito de desenvolvimento sustentável sendo concebido como "o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades".

Entre as várias medidas indicadas abaixo, somente algumas já são realidade em nosso cotidiano:

• Limitação do crescimento populacional;
• Garantia de recursos básicos (água, alimentos, energia) a longo prazo;
• Preservação da biodiversidade e dos ecossistemas;
• Diminuição do consumo de energia e desenvolvimento de tecnologias com uso de fontes energéticas renováveis;
• Aumento da produção industrial nos países não-industrializados com base em tecnologias ecologicamente adaptadas;
• Controle da urbanização desordenada e integração entre campo e cidades menores;
• Atendimento das necessidades básicas (saúde, escola, moradia).
• Adoção da estratégia de desenvolvimento sustentável pelas organizações de desenvolvimento (órgãos e instituições internacionais de financiamento);
• Proteção dos ecossistemas supranacionais como a Antártica, oceanos, etc, pela comunidade internacional;
• Banimento das guerras;
• Implantação de um programa de desenvolvimento sustentável pela Organização das Nações Unidas (ONU).

Com base nessas diretrizes corrigidas, o conceito de desenvolvimento sustentável deveria ser adotado pelos líderes das empresas como uma nova forma de produzir sem degradar o meio ambiente. A cultura assimilada deveria, então, ser disseminada dentro das organizações, estendendo-se a todos os seus níveis, para que se identificasse o impacto de sua produção no meio ambiente, resultando na execução de um projeto que alie produção e preservação ambiental, com uso de novas tecnologias.

Algumas outras medidas para a implantação de um programa minimamente adequado de desenvolvimento sustentável são:

• Uso de novos materiais na construção;
• Reestruturação da distribuição de zonas residenciais e industriais;
• Aproveitamento e consumo de fontes alternativas de energia, como a solar, a eólica e a geotérmica;
• Reciclagem de materiais reaproveitáveis;
• Consumo racional de água e de alimentos;
• Redução do uso de produtos químicos prejudiciais à saúde na produção de alimentos.

Com as metas mais claras e coerentes, as conferências passaram a ter mais impacto e abrangência em suas pautas, seguindo-se em 1992 a Conferência da ONU sobre o Ambiente e o Desenvolvimento, onde nasceu a Agenda 21 e foram aprovadas a Convenção sobre Alterações Climáticas, a Convenção sobre Diversidade Biológica (Declaração do Rio – ECO-92), bem como a Declaração de Princípios sobre Florestas.

Com o "cerco" se fechando em cima das nações, veio em seguida (1997) o Protocolo de Quioto, exigindo compromissos mais rígidos para a redução da emissão dos gases e do efeito estufa, o que teve grande impacto em nações como Estados Unidos e China.

Para compensar e tornar os esforços de empresas mais transparentes e valiosos, em 1999 criou-se o índice Dow Jones Sustainability Index World, sendo o primeiro indicador do desempenho financeiro das empresas líderes em sustentabilidade a nível global. Suas derivações hoje incluem empresas das bolsas dos Estados Unidos e Europa. Seguindo essa mesma metodologia, em 2005 foi criado o Índice de Sustentabilidade Empresarial (ISE), sendo essa a primeira iniciativa da América Latina (Bovespa), constituindo uma forma eficiente de o setor econômico incentivar ações de sustentabilidade dentro das empresas brasileiras.

E mais recentemente, em 2009, na Conferência de Copenhagen, ocorreu um reforço ao protocolo de Quioto, que expira em 2012.

O termo "sustentabilidade" passou a ter uma conotação mais ampla, difundindo-se rapidamente, agora incorporado ao vocabulário politicamente correto das empresas, dos meios de comunicação de massa, das organizações da sociedade civil, a ponto de se tornar uma quase unanimidade global. No entanto, a solução das causas da insustentabilidade parece avançar em ritmo muito mais lento, mesmo com as previsões mais catastróficas sobre o futuro. Essa lentidão aparente se dá mesmo com o incentivo aos debates sobre propostas de soluções eventualmente conflitantes entre os vários envolvidos.

Do outro lado da balança, dentro da perspectiva social, enfrentamos os nossos próprios desafios. Só para se ter uma ideia, segundo levantamentos recentes no Brasil, desde a colheita até a comunidade, 20% de todo alimento produzido no país é desperdiçado (IBGE). Isso seria suficiente para suprir toda a população carente brasileira. Além disso, são geradas 125 mil toneladas de rejeitos orgânicos e lixo reciclável por dia. Sem falar no desperdício de 50% da água tratada em todo país. Da mesma forma, desperdiçamos 9,5% de toda a produção anual de energia.

São números impressionantes. A Associação Brasileira de Manutenção indica que os custos com manutenção no País atingem a marca de 4,2% do PIB, além de 4% do faturamento bruto das empresas ser gasto em ações de manutenção.
Esses dados são mais do que suficientes para que nesse cenário complicado, cheio de desafios, a engenharia de automação possa dar o suporte necessário a essas e muitas outras demandas da sociedade, sempre em busca do ponto "ótimo" de equilíbrio dessa equação onde as três varíaveis principais são os requisitos ecológico, social e econômico.

A figura abaixo mostra desvios de resultados, quando se esquece uma das variáveis principais dessa "equação". Os resultados obtidos passam a ser muit distintos do que se entende por sustentabilidade:

Fig.3: A difícil equação da Sustentabilidade

 

A virada do jogo com a automação via redes industriais

Somente o equilíbrio dessas três variáveis produzirá uma solução auto-sustentável. E a automação de processos é umas das viabilizadoras para uma realidade sustentável.

O apoio tecnológico de organizações mundiais na padronização de recursos de equipamentos é um exemplo disso. Hoje equipamentos e soluções inteiras de automação já saem de fábrica com o selo verde de sustentabilidade, não só por consumirem menos, mas também por terem sido concebidos em um perfil de aplicação padronizado que permite que a própria planta possa desligar-se em áreas ociosas. Um exemplo desse conceito é o ProfiEnergy, o mais novo perfil de aplicação da Profibus International.

Ele visa não só a procedimentos básicos, como as sintonias finas das malhas de controle; mas também a outros aspectos para melhoria de processos, como os sistemas de gerenciamento de ativos, os sistemas de controle de execução (MES) e de Inteligência de Negócios (Business Intelligence, BI), cujos objetivos são claramente traçados: aumentar a capacidade produtiva sem investimentos em expansões e/ou plantas novas, trazendo a disponibilidade operacional ao seu ponto máximo, evitando paradas não programadas, desperdícios com a variabilidade no produto final e falhas no controle de produção (devidas à falta de informações em tempo real para os tomadores de decisão).

Com as redes industrias e equipamentos inteligentes, a base da automação industrial passou a contar com dados que até então seriam tópicos para filme de ficção científica. As informações de Não-Controle estão cada vez mais disponíveis e prontas para atender a esses sistemas especialistas.

Fig.4: As informações de "Não-Controle" para a melhoria operacional

 

Cabe a esses sistemas transformarem dados coletados em informações em tempo real importantes para os negócios.

No caso do gerenciamento de ativos, a figura abaixo é bem representativa:

Fig.5: Lucratividade através de plantas melhor monitoradas e analisadas.

 

Nela, a comparação entre sistemas fieldbus e sistemas analógicos convencionais mostra como se pode manter a lucratividade alta sem se preocupar com as paradas não-programadas e como a estabilidade operacional da planta proporciona uma vida útil mais longa e lucrativa para os equipamentos, instrumentação e sistemas de controle.
 

Fig.6: Auto-diagnóstico em Sistemas de Gerenciamento de Ativos. Cortesia Nova Smar S/A.

 

Fig.7: Gerenciador AssetView, guiando a manutenção. Cortesia Nova Smar S/A.

Se bem aplicado, esse conceito pode prover soluções com essa:

Em levantamento realizado pela ARC a utilização de software de gerenciamento de ativos pode gerar economias na ordem de 20% do orçamento para a manutenção. O gráfico abaixo mostra o perfil de economia:

Fig.8: Até 20% de economia com a adoção de Gerenciamento de Ativos. Fonte: ARC Report.

 

Soluções Empresariais para Manufatura

Antes chamado de Manufacturing Execution System (MES) e hoje conhecido por Manufacturing Enterprise Solutions (MES) por ser muito mais que um sistema para controle de produção. Questões como qualidade, estoque, manutenção, gerenciamento de dados de produto e gerenciamento do ciclo de vida de produtos não podem ser analisados separadamente do controle de manufatura.

Percebe-se no gráfico abaixo, que essa avançada solução de tecnologia de informação possui mais fatores econômicos do que fatores de adequação as normas regulatórias.

Fig.9: Representatividade das pressões de Regulação Governamentais na adoção de melhores práticas de produção. Fonte: Aberdeen Group

Modelo ISA95

Através dessa modelo, interfaces-padrão, documentos e índices-chave de desempenho (KPIs) podem ser criados através de camadas integráveis desde o chão-de-fábrica até os sistemas corporativos do tipo ERP. A mudança de foco em cada nível dessas soluções é a que promove as personalizações e adaptações de visualização, conforme as necessidades de cada setor da planta.

 

Fig.10: Abrangência dos sistemas MES

A variação de foco em cada nível promove a execução de tarefas e análises de informação com muito mais precisão e rapidez. Dessa forma, os mesmos dados extraídos do campo passam por tratamentos diferentes em cada nível de forma a mostrar somente o que é extremamente útil para aquela posição. Então o operador estaria preocupado com a vazão de determinado produto, o gerente de planta preocupado com o desempenho de determinado setor, o gerente de produto, com a disponibilidade e qualidade de determinado produto final, e a diretoria, com os índices produtivos de cada unidade.

Essa solução tem a vantagem de ser independente de sistemas supervisórios além da conectividade OPC, proporcionando uma infinidade de conexões de banco de dados.

Fig.11: Manutenção de foco no que mais interessa para cada nível da automação

 

Conclusões

A Sustentabilidade vai muito além de Publicidade e Propaganda. É um conceito simples de se entender, mas que traz consigo todo um conteúdo histórico de brigas de interesses, e a busca de entendimento entre as partes envolvidas. Nessa busca, muito se aprendeu e muito será aprendido. A velocidade de adoção de soluções sustentáveis está bem aquém do que é desejado, pois é preciso vontade política para forçar mudanças, vontade empresarial para criar melhorias significativas em seus meios de produção e cobranças enérgicas de toda a sociedade. Esta, por sua vez, deve adotar uma consciência sustentável, evitando o consumo desenfreado.

Não se pode, no entanto, menosprezar os avanços alcançados até agora, pois é um conceito muito difícil de manter-se na ausência de ferramentas e políticas adequadas. Nesse contexto, a automação tem papel importante. Através de novas pesquisas e da adoção de métodos e ferramentas de produção mais inteligentes, esse quadro tende a melhorar muito, com pouco investimento.

Por fim, todos somos responsáveis para reinventar nosso futuro de maneira auto-sustentável, focando o bem comum de nosso planeta.

Publicado na revista Controle & Instrumentação nº 163 de 2010.

Autor

• César Cassiolato