1. Introdução: 2. Desafios da automação no Brasil

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1 A automação no processo produtivo: desafios e perspectivas Bruciapaglia, A. H., Farines, J.-M.; e Cury, J. E. R. Departamento de Automação e Sistemas Universidade Federal de Santa Catarina 1. Introdução: A automação dos processos industriais é vista por economistas, dirigentes de empresas e pela sociedade, como meio importante para a construção e consolidação do processo de modernização do parque industrial brasileiro. O contexto de globalização e competitividade crescente e as mudanças sociais decorrentes têm exercido forte influência no sentido da aceleração do processo de automação do setor industrial. Desenha-se, ainda, no alvorecer do século XXI, o advento de uma economia baseada em conhecimento, onde, para ser competitiva, a nação deverá ser capaz de gerar o seu próprio conhecimento, a sua própria tecnologia. Neste artigo, considerando a nossa visão do processo de modernização do setor industrial no Brasil, discutiremos alguns dos desafios que se apresentam e caminhos para enfrentá-los, defendendo a tese de ser necessário ao país um choque de boa engenharia de automação. 2. Desafios da automação no Brasil Para a evolução do processo de modernização centrado na automação, apresentam-se ao país vários desafios relevantes, não apenas tecnológicos e organizacionais mas também sociais. O processo de automação crescente no qual a indústria nacional está envolvida diferencia-se segundo os setores e tamanho das empresas. Em alguns setores e empresas opta-se pela compra de equipamentos e sistemas inteiramente automatizados, "key-on-hands", freqüentemente adquiridos no exterior. Estes se configuram muitas vezes como soluções tecnológicas ultrapassadas, não completamente apropriadas, e de manutenção e evolução dependentes do fornecedor da tecnologia. Em outros setores e empresas, o nível de automação encontra-se reduzido à utilização localizada de informatização, instrumentação, máquinas automatizadas, robôs, sistemas CAD/CAM etc. Por fim, há empresas que apresentam diferentes níveis de integração de alguns destes elementos ou de organização do sistema de informação. Este contexto apresenta desafios distintos para o planejamento e implementação de soluções para os problemas de automação, cabendo ressaltar que uma abordagem incremental sem uma visão global destes não leva de forma natural e obrigatória a soluções otimizadas. Com que instrumentos metodológicos enfrentar o problema da modernização de plantas industriais em diferentes níveis de automatização com a garantia de eficiência na melhoria do processo produtivo? Por outro lado, algumas indústrias produtoras de equipamentos e fornecedoras de serviços e consultorias na área, encontram-se, apesar de um certo atraso devido a

2 políticas industriais inadequadas, numa situação de amplo crescimento e, em certos casos, a um nível tecnológico que lhes permite competir internacionalmente. Como aumentar o nível de competência técnica atingido pelas empresas de engenharia, acompanhando os avanços tecnológicos mundiais e promover o desenvolvimento de novas empresas no setor? Um sistema de automação é o resultado de uma organização complexa onde intervêm pessoas, equipamentos, materiais, e atividades. Cada elemento tem seus próprios conhecimentos técnicos, recursos e informações e a integração destes, em todos os níveis, técnicos e sociais, é a chave do sucesso. Na integração da informação encontram-se vários desafios tecnológicos devidos àcomplexidade e à especificidade desta questão caracterizada por: grande número de elementos com níveis diversos de autonomia, distribuição, inteligência e acoplamento; grande diversidade de técnicas e visões do problema; exigências de comportamento preciso e robusto com tempos de resposta críticos; e restrições cada vez mais severas do ponto de vista humano, ambiental e de segurança. Além do mais, automação não se resume apenas à solução de problemas tecnológicos e de integração mas envolve desafios ainda maiores em termos organizacionais, sociais e educacionais. Como levar em conta simultaneamente as questões tecnológicas, organizacionais e sociais? De que forma, com que metodologias e ferramentas, encontrar soluções que permitam atender as exigências de produtividade e flexibilidade e, ao mesmo tempo, responder efetivamente às restrições que impõem o meio ambiente, a segurança e o respeito ao ser humano? O substrato sobre o qual o processo de automação vem sendo construído tem origem, principalmente, numa formação - não adaptada à dinâmica imposta pela rápida evolução tecnológica - baseada em conhecimentos técnicos transmitidos em disciplinas de graduação e pós-graduação de cursos das engenharias tradicionais, sem o caráter multidisciplinar e integrador que o processo necessita. Assim, a automação, entendida nas diversas formas anteriores, ocorre muitas vezes num contexto onde a indústria usuária, e seus engenheiros, apresentam grandes lacunas de formação para planejamento, operação, manutenção e otimização dos sistemas automatizados, sendo obrigados a adquirir a capacitação necessária ao processo de automação ao mesmo tempo em que ele acontece. Como suprir a necessidade de uma mão de obra especializada, criativa, conhecedora das novas tecnologias e adaptada a uma evolução tecnológica rápida? Por sua vez, a pesquisa na área de automação industrial encontra-se disseminada em vários centros, laboratórios e departamentos universitários, financiados pelo governo, muitas vezes em contato com a indústria nacional. Entretanto, a atuação conjunta manifesta-se em geral através da resolução de problemas pontuais e específicos de engenharia e pouco na questão fundamental da integração e na pesquisa propriamente dita.

3 Considerando as necessidades da indústria nacional, a complexidade e a diversidade dos problemas, os desafios em vários domínios e a perspectiva de uma estreita colaboração entre indústrias e universidades sobre problemas concretos, descortina-se um conjunto de oportunidades que favorecem a evolução dos conhecimentos nesta área. Como podem os diferentes atores (Governo, Empresas e Universidades) enfrentar os desafios anteriores para que o processo de automação se torne o mais eficiente possível e para garantir a evolução na produção de novos conhecimentos? 3. Caminhos e perspectivas A melhoria do processo de automação em curso no país requer a soma de esforços no sentido de: adotar-se abordagens metodológicas que priorizem muldisciplinaridade e integração; definir-se uma política científica geral e de automação em particular, garantindo os meios de sustentá-la; promover-se a capacitação de profissionais com visão sistêmica. Abordagens metodológicas para o processo de automação Seja qual for o nível em que o processo de automação de uma empresa se encontre, os diversos aspectos que nele intervêm (aos tecnológicos somam-se os organizacionais e sociais, aumentando a complexidade) condicionam a sua abordagem com visão multidisciplinar. Equipes de projeto devem ser capazes de trabalhar além das fronteiras específicas das disciplinas envolvidas e identificar a combinação adequada de tecnologias que fornecerá a solução otimizada ao problema. Neste contexto, as dificuldades de integração e cooperação entre os diversos elementos presentes no sistema a automatizar permitem evidenciar que a solução dos problemas tecnológicos da automação não pode resultar da simples justaposição de técnicas e metodologias, mas justificam o enfoque do problema como um todo. O processo de automação requer uma abordagem integrada na seleção de meios para resolver seus problemas de planejamento, implantação e otimização. Um sistema industrial, independentemente do setor ao qual pertença, pode ser visto como um sistema dinâmico de grande porte, caracterizado pela existência de problemas que envolvem a tomada de decisão e ações de controle em diferentes níveis hierárquicos. Consideramos como ponto de partida a capacidade de construir modelos que permitam a representação desses problemas para seu posterior tratamento. Os modelos devem: contemplar as diversas visões abstratas do sistema nos seus vários níveis hierárquicos; ser consistentes na sua diversidade; ser adequados aos problemas específicos e ao tipo de variáveis envolvidas. Em suma, o desenvolvimento de uma visão sistêmica aprofundada é fundamental para a criação e utilização de metodologias e ferramentas que permitam a análise de comportamento e desempenho do sistema automatizado e o projeto de soluções otimizadas e seguras para este.

4 Um Sistema de Ciência Segundo relatório da OCDE [OCDE 96] o Sistema de Ciência de uma nação, cujo núcleo básico é constituído pelos laboratórios de pesquisa e instituições educacionais públicos, tem um papel cada vez mais importante na nova economia baseada em conhecimento. Com efeito, a sua missão envolve: a produção de conhecimento, desenvolvendo e gerando novos conhecimentos; a transmissão do conhecimento, difundido-o através da formação de profissionais e da educação do ser humano e a transferencia do conhecimento, através do fornecimento de soluções para problemas reais. Cabe ao governo o papel de assegurar e subsidiar a criação de ciência para o bem-estar social. Entretanto, como potencial beneficiário dos resultados da produção de novos conhecimentos, é necessário que o setor privado some esforços investindo em pesquisa. Como em outros setores estratégicos, no caso da automação, a definição de uma política científica pelo Estado e a obtenção de subsídios públicos e privados para desenvolve-la, tornam-se indispensáveis, sob pena de dependência e de estagnação do processo de modernização do setor industrial. A falta de investimento em produção de ciência torna insustentável a médio e longo prazos a participação efetiva numa economia baseada em conhecimento. Também, na economia baseada em conhecimento, a aprendizagem se torna extremamente importante, tanto para os indivíduos quanto para empresas ou nações. A formação e o treinamento de um número crescente de cientistas e engenheiros é crucial e se constitui num desafio para o futuro, tornando, portanto, necessária a existência e manutenção de pesquisa nas universidades, laboratórios e indústrias. Entretanto, apesar da demanda crescente, os recursos diminuem pondo em perigo a função de transmissão de conhecimentos e a formação dos futuros profissionais. A transmissão e disseminação do conhecimento é nesta nova economia tão importante quanto a sua produção, sendo imprescindível a existência de redes de distribuição de conhecimento, de sistemas nacionais de inovação e de colaboração universidade/indústria. Um equilíbrio tem que ser encontrado entre a necessidade para os cientistas de gerar conhecimento novo a partir das suas próprias idéias e a de enfrentar os desafios apresentados pelo mundo industrial que, muitas vezes na história, tornaram-se fontes de importantes desenvolvimentos científicos. A melhoria das relações universidade-empresa, que pode se dar em cima de questões concretas, é o caminho a trilhar para atingir este equilíbrio e avançar no sentido da maior competitividade do setor industrial. Uma formação em automação Um dos requisitos indispensáveis para a automatização do setor industrial, detendo o controle do conhecimento e do processo, reside na melhoria da capacitação dos seus profissionais nas novas técnicas de automação e integração através de cursos de graduação, pós-graduação e reciclagem, baseados numa visão multidisciplinar da área. Na graduação, o recente estabelecimento de uma habilitação de Engenharia de Controle e Automação ([Res. 427/CONFEA/99], [Port. 1694MEC/94]) e a criação de vários cursos em importantes universidades do país (UFMG, UFSC, UNICAMP, USP [H-P]) vai neste sentido.

5 Estes cursos contêm os ingredientes para pensamento e prática diferenciados dos encontrados nas engenharias tradicionais. A aprendizagem das metodologias e modelos que servem de base para a integração dos diversos aspectos do problema, são a sua característica principal. Esta formação, que envolve, ainda, a aquisição de conhecimentos em diversas áreas (elétrica, mecânica, química, informática) permite ao novo engenheiro integrar-se com facilidade em equipes multidisciplinares envolvidas em projetos de automação, aportando a visão integradora adquirida no curso e as metodologias e ferramentas para abordar o problema em todos seus aspectos. Neste processo de formação, a participação ativa do setor industrial é altamente desejável para o desenvolvimento dos cursos. Essa participação pode se dar nos processos de avaliação dos cursos, na redefinição e adequação dos seus currículos, na construção de novos e modernos laboratórios para atividades de ensino e pesquisa e na oferta de oportunidades de estágio e de projetos que permitam ao estudante testar suas habilidades e treinar as técnicas e aptidões ensinadas. 4. Conclusão A automação encontra-se hoje no centro do processo de modernização da economia brasileira. A resposta aos desafios para uma automação bem sucedida encontra-se na conjunção dos importantes fatores a seguir: o uso de abordagens metodológicas que considerem, simultaneamente, os aspectos tecnológicos, organizacionais e sociais do problema; a definição e implantação de uma política científica na qual Governo, Indústria e Universidade participem efetivamente, nos seus respectivos papeis; e a formação em automação orientada a uma nova atitude do engenheiro, mais criativa e com as habilidades necessárias em termos de multidisciplinaridade e integração. 5. Referências: [OCDE 96] "The Knowledge-Based Economy", Organization for Economic Cooperation and Development. Paris 1996, OCDE/GD (96) 102. [Res. 427/CONFEA/99] RESOLUÇÃO Nº de 05/03/ 1999: atividades profissionais do Engenheiro de Controle e Automação. Discrimina as [Port. 1694MEC/94] Portaria 1694, de 5 de Dezembro de 1994, D.O.U., 12/12/94. [H-P]