A história da evolução da automação industrial é, até certo ponto, uma história de transferência de controle.
Desde a era inicial da lógica de relé, até à revolução da programação digital trazida pelo PLC, até à onda atual de inteligência digital com a profunda integração de TI e TO, cada transição de paradigma tecnológico é acompanhada pela quebra das fronteiras do sistema e pela redefinição da lógica inovadora.
No entanto, quando os algoritmos de IA tentam ser incorporados ao ritmo da linha de produção, quando a produção flexível exige que o equipamento seja plug-and-play e quando a colaboração entre fornecedores se torna a norma, os genes fechados profundamente enraizados no sistema de automação tradicional – a ligação profunda de hardware e software, as inúmeras barreiras aos protocolos de comunicação, a separação de dados entre o mundo da TI e o campo da TO – estão cada vez mais se tornando gargalos óbvios que restringem a inovação industrial.
A automação definida por software aberta, desacoplada e iterável está gradualmente se transformando de um caminho “opcional” em um caminho crítico para a automação industrial avançar em direção à próxima década.
Então, quem participará da construção das regras abertas?
Quem pode avançar de forma constante na “abertura” de um conceito para uma prática industrial implementável?
Neste contexto, a Schneider Electric realizou este ano o programa de cocriação ecológica EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) para realizar uma exploração colaborativa mais extensa para estudantes universitários, desenvolvedores da indústria e parceiros ecológicos, e fornecer um caminho de referência para a indústria avançar em direção a um sistema de automação mais aberto.
1. Dilema fechado e problema aberto: a automação industrial entra na “era definida por software”
Olhando para trás nas últimas décadas, a arquitetura de automação tradicional estabeleceu uma base sólida para melhorar a eficiência da produção industrial, mas sua lógica de design subjacente revelou limitações sistêmicas hoje. Em um sistema fechado, a lógica de controle está intimamente ligada ao hardware de um fabricante específico, e a atualização geralmente significa desmontá-lo e recomeçar; os protocolos entre diferentes marcas de equipamentos são incompatíveis e o custo de interconexão continua elevado;
o lado de TO busca estabilidade em tempo real, enquanto o lado de TI busca inteligência e agilidade, e os dois estão há muito tempo em um estado de separação de “mesma fábrica, mas estradas diferentes”.
Quando as empresas tentam introduzir novas tecnologias, como inspeção visual de IA, computação de ponta ou gêmeos digitais, muitas vezes descobrem que é difícil desenvolver essas ferramentas de TI avançadas naturalmente na base de automação tradicional.
A chave para resolver esse dilema está em mudar a lógica subjacente da automação de “centrada no hardware” para “definida pelo software”.
De acordo com as previsões da IDC: até 2029, 30% das fábricas chinesas irão configurar e gerir centralmente sistemas de controlo de automação através de plataformas de automação abertas, virtualizadas e definidas por software.
Esta previsão confirma uma tendência irreversível da indústria: o controle de automação está passando de um sistema proprietário fechado para uma plataforma aberta e programável.
A plataforma de automação aberta EcoStruxure (EAE) lançada pela Schneider Electric é uma nova geração de sistemas de automação baseados neste conceito.
A plataforma é baseada em uma arquitetura orientada a eventos, quebrando a relação vinculativa entre software industrial e hardware, permitindo que a lógica de controle seja migrada de forma flexível entre diferentes hardwares, como aplicações, alcançando um verdadeiro “plug and play”.
O recém-lançado EAE v26.0 fortalece ainda mais a arquitetura unificada de tempo de execução de software e os recursos de interoperabilidade do sistema, além de introduzir assistência de IA e tempo de execução de HMI universal no nível de engenharia, melhorando significativamente a eficiência da engenharia e a experiência do usuário.
Juntamente com o controlador digital Modicon M590 dPAC, que é o hardware principal que integra controle em tempo real e computação de ponta, a plataforma EAE pode integrar perfeitamente o controle de automação, a interação homem-computador e aplicações de análise avançada no mesmo dispositivo, construindo uma base tecnológica de “computação e controle integrados”.
Além disso, a Schneider Electric também lançou o primeiro sistema de controle distribuído aberto e definido por software do setor, EcoStruxure Foxboro SDA, que combina a alta confiabilidade existente da Foxboro com a flexibilidade da arquitetura aberta para fornecer um caminho de migração de baixo risco e alta eficiência para a modernização e atualização de processos e indústrias híbridas.
Estas evoluções tecnológicas apontam conjuntamente para uma direção clara: a automação industrial está a passar de uma era em que as capacidades são definidas pelo hardware para uma era em que o valor é libertado pelo software.
2. Veja o verdadeiro poder disruptivo da automação aberta a partir das “questões de concorrência”
O avanço das plataformas tecnológicas precisa, em última análise, ser testado em problemas reais em locais industriais. Se a arquitetura técnica da plataforma EAE estabelece a base subjacente para a automação aberta, então o plano de cocriação ecológica da EAE lançado desta vez é um dos meios para transformar vantagens tecnológicas em valor industrial e responder aos pontos problemáticos da indústria.
Diferentemente das competições técnicas convencionais na indústria, todas as questões de competição neste plano de cocriação são derivadas de pontos reais de negócios nas áreas de geração de energia, assuntos hídricos municipais, indústrias discretas e de processo, centros de dados e infraestrutura.
Essa lógica de design de “sair da cena, ir para a cena” faz com que o plano de cocriação tenha inerentemente genes de implementação positivos e também permite que as capacidades técnicas da plataforma EAE sejam refletidas diretamente em cenários difíceis.
Tome como exemplo a detecção visual de defeitos por IA.
Este parece ser um cenário comum de fabricação inteligente, mas está cheio de desafios na arquitetura tradicional. Os sistemas de visão artificial e os sistemas de controle automatizados geralmente usam diferentes linguagens de desenvolvimento e protocolos de comunicação, dificultando o trabalho conjunto em um ambiente unificado.
Modelos complexos de IA exigem um poder de computação extremamente alto na borda, e é ainda mais difícil gerar rapidamente resultados de detecção e gerar respostas de controle sob as restrições do ritmo da linha de produção.
Com base na plataforma EAE, os desenvolvedores podem implantar modelos leves de IA na borda e usar protocolos de comunicação como MQTT suportados nativamente pela plataforma para obter interação de dados e integração entre sistemas, integrando inspeção visual, interface homem-máquina HMI e controle de automação no mesmo dispositivo de borda.
Através da orquestração do processo de arrastar e soltar, o fluxo de dados e a configuração da ligação de eventos entre os resultados do algoritmo de visão de máquina e a lógica de controle automático são concluídos para obter rápida detecção e resposta a defeitos, permitindo que a visão da IA se transforme verdadeiramente de um “bonsai técnico” no laboratório para uma “ferramenta prática” na linha de produção.
Vejamos o problema da dosagem precisa em cenários de tratamento de esgoto. Os parâmetros de qualidade da água mudam constantemente, e o método tradicional de ajuste do PID pode facilmente levar a dosagem excessiva ou atraso na resposta, o que não só aumenta os custos, mas também afeta o efeito do tratamento.
A arquitetura centrada em software da plataforma EAE fornece a base para cenários industriais detalhados para algoritmos de dosagem inteligentes e adaptativos.
Os desenvolvedores podem integrar algoritmos inteligentes com coleta de dados de sensores subjacentes e controle de atuadores para construir um ciclo fechado preciso de percepção, análise, tomada de decisão e execução.
Além disso, para empresas de água com necessidades de gestão de grupo, a plataforma EAE também pode contar com alta replicabilidade para reduzir significativamente a carga de trabalho de desenvolvimento e manutenção de projetos com processos semelhantes no mesmo grupo, alcançando um salto da otimização de ponto único para a melhoria da eficiência global.
Além disso, o plano de cocriação abrange manutenção preditiva de equipamentos, programação inteligente de produção, otimização colaborativa da linha de produção e outros tópicos de competição, que atingem com precisão os pontos problemáticos de alta frequência do setor.
A implementação e a exploração destes cenários confirmam plenamente o valor central da plataforma de automação aberta: contar com uma arquitetura aberta e padronizada para quebrar as barreiras técnicas tradicionais, de modo que as tecnologias digitais de ponta, como a IA e a computação de ponta, não sejam mais conceitos flutuantes, mas sim ferramentas práticas que podem ser profundamente integradas em todo o processo de produção industrial e resolver eficazmente os problemas de produção.
Desde avanços tecnológicos pontuais até a adaptação de cenário completo, os recursos técnicos essenciais da EAE transformaram a automação aberta de uma tendência do setor em uma realidade industrial implementável, verificável e replicável.
3. Mais do que apenas uma “corrida”: o plano de cocriação remodela a ecologia industrial e promove a abertura da automação
A transformação da automação industrial nunca é uma iteração de uma única tecnologia, mas uma reconstrução completa de tecnologia, ecologia e modelos.
O plano de cocriação ecológica EAE da Schneider Electric é diferente das competições tecnológicas tradicionais – não se trata apenas de determinar o vencedor de uma solução técnica, mas está empenhado em construir uma plataforma de resolução de problemas industriais que possa ligar recursos de investigação indústria-universidade e produzir soluções implementáveis.
O apoio sistemático fornecido pela Schneider Electric aos participantes descreve claramente um ciclo fechado completo desde a incubação criativa até à implementação comercial: abertura total da plataforma EAE e dos recursos técnicos, fornecimento de certificação de programadores e parceiros tecnológicos, construção de uma ponte para ligar as necessidades dos clientes e fornecimento de oportunidades reais de verificação de projetos. Espera-se também que excelentes resultados sejam incluídos no aplicativo oficial e no sistema de casos da Schneider Electric, e sejam exibidos e promovidos para toda a indústria.
Ao mesmo tempo, este plano de cocriação também está a remodelar o paradigma colaborativo da inovação industrial.
Durante muito tempo, universidades e institutos de pesquisa científica dominaram algoritmos de ponta, mas sofreram com a falta de cenários industriais reais e de plataformas de verificação de engenharia; as empresas industriais enfrentaram dificuldades e muitas vezes não conseguem encontrar ferramentas digitais adequadas; start-ups e desenvolvedores têm energia inovadora, mas é difícil romper a “última milha” da implementação comercial.
O plano de cocriação ecológica da EAE utiliza o efeito de ligação da plataforma aberta para reunir elementos inovadores espalhados por toda parte em um fluxo.
Na verdade, antes de recrutar junto do público, o programa assumiu a liderança no lançamento do recrutamento de estudantes universitários em conjunto com o programa Go Green do Concurso de Inovação em Engenharia Elétrica e Eletrónica, conseguindo uma cobertura total da cadeia indústria-universidade-investigação.
As equipas universitárias já não “trabalham à porta fechada”, mas podem beneficiar diretamente dos conhecimentos industriais da Schneider Electric acumulados ao longo de décadas de profundo envolvimento na indústria, utilizar dados industriais reais para treinar modelos e utilizar lógica de controlo real para verificar algoritmos.
Este novo modelo ecológico está mudando o padrão de desenvolvimento único e fechado da indústria de automação tradicional.
Não se trata mais de uma única empresa líder em iterações tecnológicas, mas de reunir as forças da indústria, da academia e da pesquisa para participar conjuntamente na inovação tecnológica, no polimento de cenários e na melhoria de padrões, continuar a enriquecer a ecologia de aplicativos da plataforma EAE, promover a iteração contínua e a popularização da tecnologia de automação aberta e construir uma base ecológica sólida para o desenvolvimento de longo prazo da indústria.
4. A cocriação aberta é a âncora da próxima década da automação
A próxima década da automação industrial será de abertura, integração e cocriação.
Sob a onda de digitalização industrial, inteligência e desenvolvimento de ponta, os sistemas tecnológicos fechados e monopolizados acabarão por ser eliminados com o tempo. Um ecossistema de inovação aberto, colaborativo e continuamente iterativo será a competitividade central da indústria no futuro.
Quando as paredes dos sistemas fechados forem desmanteladas uma a uma, e quando a definição de software se tornar o padrão da indústria, quem puder assumir a liderança na construção de um ecossistema próspero de desenvolvedores, cenários de aplicativos ricos e uma cadeia de colaboração harmoniosa entre indústria, universidade e pesquisa terá o direito de definir a próxima era.
Com o plano de cocriação ecológica da EAE como fulcro, a Schneider Electric está a transformar a abertura da sua plataforma tecnológica numa força mobilizadora para a inovação ecológica.
Este não é apenas um layout ecológico para o futuro, mas também uma declaração que convida a indústria a abrir a automação.
Para a maioria das empresas industriais, criadores e integradores de sistemas, isto significa que se abriu uma nova janela de oportunidades: em vez de esperar passivamente por iterações tecnológicas, é melhor juntar-se ativamente à co-construção deste ecossistema aberto.
Quando mais e mais forças inovadoras se juntarem a esse ecossistema aberto e quando mais e mais pontos problemáticos da indústria forem superados, verificados e replicados na plataforma EAE, a próxima década da automação industrial certamente mostrará um quadro próspero que excede em muito a imaginação atual.
Quando a automação industrial avança em direção à abertura, a resposta para liderar a próxima década já está escrita no ponto de partida desta cocriação ecológica.
