Mais de 20 mil m² de vidros. Esta foi a tradução arquitetônica para o Novo Espaço Natura, localizado em Cajamar (SP), visivelmente demonstrando que um dos pilares que norteia as atividades dessa brasileiríssima empresa é a transparência.
Andando pelos corredores transparentes da fábrica é possível acompanhar o ritmo de seus aproximadamente 3 mil colaboradores internos, aliás, daqui a pouco será possível visualizar o status de produção de qualquer parte do mundo. Como? É que o sistema de controle da nova fábrica não poderia estar mais alinhado com os princípios da Natura. Numa iniciativa pioneira, a opção foi pelo sistema Transparent Factory, um novo conceito da Schneider Electric, que alia ferramentas de Ethernet, Intranet e Internet com automação industrial.
Num primeiro momento, a Natura abriu mão de uma sala de controle, mesmo porque, quando o nível intermediário de integração entre o chão de fábrica e o corporativo estiver concluído – previsão para 2003 –, poderá não necessitar de endereço fixo, ou seja, o conceito Transparent Factory é justamente isso: transparência em tempo real onde quer que seja. Hoje, todo o status de produção das três fábricas: cremes, shampoos e perfumes, é acompanhado pelos operadores através de IHM’s instaladas no próprio processo. As informações trafegam via rede Ethernet numa velocidade de 100 Mbits por segundo. Aliás, o item velocidade é imprescindível para os negócios da empresa: a Natura adota o sistema Kanban, ou seja, somente produz aquilo que está vendido. “É tudo pra ontem”, frisa o engenheiro Franci Koja. Diferente de um sistema onde tudo está pendurado em um CLP, na Natura cada fábrica possui uma CPU de CLP da família Modicon TSX Quantum de grande porte. Estas CPU’s estão interligadas entre si por uma rede Ethernet TCP/IP Modbus em fibra ótica de 100 Mbps, permitindo na fase futura (2003) conectar ao sistema corporativo. Cada CPU de cada fábrica, por sua vez, está conectada ao nível inferior, aos módulos de I/O remoto Modicon TSX Momentum, também por Ethernet TCP/IP Modbus em cabo par trançado, de 10 Mbps. Assim, o tempo de scan entre as remotas e a CPU do CLP Quantum é muito pequeno, mesmo porque as CPU’s selecionadas possuem scan de 0,3 a 1,4 ms/k.. “Não temos problemas dentro das fábricas com 10 Mbits, mas para acessar matéria-prima entre a fábrica e a tancagem (área externa), utilizamos switches para comunicação em 100 Mbits”, menciona o engenheiro Douglas Zanotto.

Tendo em vista as características do processo e almejando grandes ganhos de produtividade, algumas premissas foram colocadas para a Medusa, empresa contratada para desenvolvimento do PDA – Plano Diretor de Automação da nova fábrica, como integração a todos os níveis, pois era sabido que paralelamente estava sendo adquirido o sistema de gestão da SAP. Entre as exigências, restringir o número de fornecedores de modelos de CLPs. “Apenas três grandes marcas de fornecedor de hardware entraram na concorrência” – conta Franci, calejado com a experiência da antiga fábrica de Itapecirica, onde havia uma miscelânea de CLP´s, principalmente na parte de embalagem. “Cada máquina de envase ou embalagem era com um CLP diferente, ou seja, nada se comunicava com nada”, observa.
Como passar de uma automação por células para uma automação completa e integrada na planta toda? Ainda na extinta fábrica, começou uma preocupação em torno dessa problemática por ocasião da automação dos reatores. Em 1996 a fábrica de shampoos passou por uma modernização em que foi escolhido CLP da Schneider Electric, assim como na fábrica de cremes logo depois – uma parceria decisiva para a continuidade na nova fábrica, inclusive aproveitando o hardware já existente.
Para atender aos requisitos da Natura, a TecMAXX, integradora do sistema de automação, desenvolveu a arquitetura para os 1.600 pontos digitais/analógicos, representados por 80 blocos de I/O remotos e 3 CPU’s, considerando como premissas: performance, confiabilidade, conectividade e tecnologia consolidada. Para tanto, utilizou no nível intermediário e no nível inferior, o mesmo meio físico Ethernet, com padrão universal de rede (TCP/IP), eliminando redes proprietárias de “remote I/O” e de comunicação, tornando assim, o sistema verdadeiramente acessível, “aberto” e “transparente”, ou seja, “Transparent Factory”.
Flexibilidade é outra característica do Transparent Factory que vem de encontro às necessidades da Natura. “O sistema é flexível tanto quanto as necessidades da empresa em flexibilidade de produção”, pontua Fabio Mielli, gerente da área de automação da Schneider Electric. Para se ter idéia, seu portfólio de produtos é renovado em 30% ao ano. Além do mais, as datas comemorativas influenciam substancialmente no processo. Em outubro, por exemplo, a produção já esquenta para as vendas de Natal. Franci recorda-se do sucesso da linha Ekos. “Foi um verdadeiro estouro de vendas, tivemos que duplicar a produção de repente. Ótimo para os negócios, mas, e se o sistema não está preparado para eventos como esse? Com essa tecnologia a ampliação e/ou adaptação a novos sistemas é extremamente facilitada. “Quando se fala em Ethernet, não há limites quanto ao número de nós, basta saber equalizar corretamente os acessórios que a performance está garantida”, assinala Mielli. Uma das facilidades mencionada por Eduardo Mizuno, sócio diretor da Tecmaxx é a de que “para instalar módulos de I/O adicionais, basta conectar o módulo adicional no switch com o sistema operando e programar on line, não havendo necessidade de paradas da planta.”
Esta aí um ponto ainda um tanto controverso em relação às redes Ethernet: como fica a performance? Imagine o processo da Natura: em qualquer uma das três fábricas – cremes, perfumes e shampoos – o comando é feito na IHM ao lado do reator, quer dizer, a célula de carga está ali, a válvula abre ali, só que quem manda é a área de tancagem, onde a bomba é acelerada, a válvula é aberta, a matéria-prima é enviada para o processo. Dai então, o reator começa a encher, até que quando chega em “x” mil litros a válvula é fechada, mas antes disso a bomba é desacelerada, desliga, fecha. Sem colisões das informações tudo ocorre perfeitamente, mas caso contrário pode se estabelecer o caos: a válvula fecha, mas a bomba não pára, ocorre pressurização. Num case de sucesso, a nova fábrica se encaixa na primeira situação. Muito tem se questionado sobre o uso do universo Ethernet no controle industrial, porém, hoje é uma realidade irreversível. “Apesar da tecnologia ethernet ser de fácil manipulação, é importante a correta configuração das redes e sub-redes, seleção de acessórios, trabalhando dentro da faixa determinística da ethernet, fazendo o controle de tráfego não-repetitivo, para que o desempenho não esteja comprometido”, pontua Mizuno.
Através de uma parceria ombro a ombro entre o pessoal da Natura, a Schneider Electric e o integrador TecMAXX, hoje, o sistema está apto para atender a demanda de produtividade com velocidade e precisão.
Dedicada exclusivamente à automação, 400 metros de fibra ótica percorrem todo o processo, desde a tancagem de matérias primas – álcool, lauril, blend e óleo mineral – até a última fábrica (cremes). “Tomamos uma precaução de fazer a automação passo a passo. Inicialmente ficamos independentes da rede corporativa, vamos aprender com esse sistema, ver quais são as dificuldades, vamos crescer e depois sim, quando tivermos segurança, partiremos para a comunicação em rede corporativa através de Rede VLAN, uma rede virtual dentro do back-bone da Telemática (rede corporativa). Quando isso acontecer, o processo poderá ser visualizado de qualquer lugar, a qualquer momento, a exemplo do que já é feito hoje conectando um notebook nos switches. Uma das facilidades durante a fase de partida do sistema foi justamente a possibilidade de conectar o notebook em qualquer ponto onde houvesse um switch, aliado ao fato de não necessitar qualquer cartão ou módulo dedicado adicional.