Uma experiência de dez anos em formação em automação industrial
O programa de Automação Industrial da Bakersfield College chegou ao décimo ano com uma indicação clara de que a formação em automação industrial está se tornando estreitamente ligada às necessidades regionais da força de trabalho.
O programa começou como parte do projeto-piloto original de bacharelados das faculdades comunitárias da Califórnia, com um objetivo prático: desenvolver profissionais locais de engenharia e automação para empregadores que enfrentavam dificuldades para recrutar pessoal qualificado.
Sua primeira turma de formandos tinha apenas sete estudantes. Uma década depois, o programa formou uma turma recorde de 34 estudantes e informa uma taxa de colocação profissional de 98% entre os formandos que buscam emprego.
Do ponto de vista industrial, essa evolução é mais significativa do que os números de matrículas por si só. Os sistemas de automação estão se tornando cada vez mais complexos, mas a disponibilidade de técnicos e engenheiros que entendem tanto de hardware de controle quanto de processos de produção nem sempre acompanhou esse ritmo.
A demanda da indústria criou o programa
O desenvolvimento inicial do programa foi impulsionado por um problema industrial direto.
Os empregadores locais precisavam de pessoas capazes de trabalhar com sistemas de automação, mas a oferta regional de profissionais era pequena demais. Por isso, as empresas estavam recrutando fora do condado de Kern e, em alguns casos, fora dos Estados Unidos.
Essa situação ilustra uma característica importante do emprego em automação industrial: as empresas não precisam simplesmente de programadores.
Os profissionais de automação modernos talvez precisem entender de CLPs, redes industriais, sensores, robótica, sistemas de movimentação, visão de máquina, fiação elétrica, solução de problemas e software de produção. Eles também precisam entender como essas tecnologias interagem dentro de uma fábrica em operação.
A Bakersfield College parece ter estruturado seu programa em torno desse requisito mais amplo, em vez de tratar a automação como uma disciplina de programação rigidamente definida.
O laboratório está se tornando a verdadeira sala de aula
A expansão do laboratório de robótica é particularmente importante.
Agora, os estudantes têm contato com robôs industriais, visão computacional, controladores de automação e plataformas robóticas mais recentes, incluindo robôs humanoides e quadrúpedes.
Esse tipo de ambiente de laboratório oferece algo que o ensino convencional em sala de aula não consegue reproduzir facilmente: a oportunidade de solucionar problemas em sistemas físicos.
Em uma instalação de automação real, uma falha raramente aparece como um erro de software bem definido. Um técnico pode precisar determinar se o problema se origina em um sensor, uma conexão elétrica, um módulo de E/S, a lógica do controlador, a comunicação de rede, o posicionamento mecânico ou o software da aplicação.
Esse processo de diagnóstico é uma das habilidades mais valiosas que um programa de automação pode ensinar.
As habilidades em robótica estão se expandindo para além da programação de robôs
Os estudantes atuais estão aprendendo a construir e programar robôs, mas o valor mais amplo está em compreender arquiteturas completas de automação.
Um robô normalmente opera como um componente dentro de um sistema maior. Seu desempenho pode depender do controle por CLP, de circuitos de segurança, sistemas de visão, Ethernet industrial, sensores, acionamentos servo, ferramentas na extremidade do braço e bancos de dados de produção.
Portanto, os futuros engenheiros de automação precisam de conhecimento em nível de sistema, e não apenas de habilidades isoladas de robótica.
A experiência dos estudantes do Bakersfield College reflete essa tendência. Os estudantes participam de atividades de robótica, estágios, trabalhos de laboratório e interações com empregadores enquanto desenvolvem habilidades práticas de solução de problemas.
A visão computacional está transformando as funções dos técnicos de automação
A experiência do ex-aluno Francisco Hernandez oferece outro exemplo útil.
Agora ele trabalha com um sistema de visão computacional que identifica defeitos e separa produtos agrícolas em uma linha de produção.
Isso representa uma transição mais ampla na automação industrial. Os sistemas de visão estão transferindo cada vez mais as tarefas de inspeção dos operadores humanos para a detecção e a classificação automatizadas.
No entanto, a implementação de visão computacional não elimina a necessidade de profissionais técnicos.
Ainda é necessário configurar câmeras, validar parâmetros de detecção, solucionar problemas de comunicação, fazer a manutenção dos equipamentos, investigar detecções falsas e conectar os resultados da inspeção ao sistema de controle da produção.
Em outras palavras, a automação altera a carga de trabalho técnica, em vez de simplesmente eliminá-la.
Estágios criam uma conexão direta com o setor industrial
A relação do programa com os empregadores é outro fator importante por trás de seus resultados de emprego divulgados.
Sua feira de carreiras anual atrai empresas de várias regiões, enquanto os estudantes podem adquirir experiência prática por meio de estágios e funções em laboratórios.
Essa conexão com o setor reduz a distância entre a formação acadêmica e as exigências da produção.
Para os empregadores do setor de automação, um candidato que já tenha trabalhado com controladores, robôs, sistemas de visão, cabeamento e diagnóstico e solução de problemas apresenta um perfil diferente daquele cuja experiência se limita a disciplinas teóricas.
O mesmo princípio se aplica a laboratórios nacionais e organizações de manufatura avançada, onde os profissionais de automação podem trabalhar com robótica, sistemas de engenharia e tecnologias especializadas de controle.
O desenvolvimento da força de trabalho em automação está se tornando uma exigência sistêmica
O exemplo de Bakersfield também destaca uma questão industrial mais ampla.
A escassez de profissionais de automação não pode ser resolvida simplesmente comprando mais robôs.
Todo sistema de produção automatizado cria demandas por engenharia, comissionamento, programação, manutenção, diagnóstico, cibersegurança, validação de segurança e suporte durante todo o ciclo de vida.
À medida que as fábricas introduzem mais equipamentos conectados, o conjunto de habilidades necessário se torna mais amplo.
Um técnico moderno em automação pode cada vez mais atuar na interseção entre engenharia elétrica, engenharia de controle, tecnologia da informação, robótica e operações de manufatura.
Isso torna a educação interdisciplinar particularmente valiosa.
Robôs não eliminam empregos automaticamente
A observação do professor Roy Allard de que os robôs normalmente substituem trabalhos monótonos, perigosos ou sujos reflete uma distinção importante na automação industrial.
O principal objetivo de muitas aplicações robóticas é transferir tarefas repetitivas ou perigosas das pessoas para as máquinas.
A força de trabalho humana então passa a se concentrar em atividades que exigem diagnóstico e solução de problemas, otimização de processos, programação, manutenção, supervisão e discernimento de engenharia.
Na minha perspectiva, a descrição mais precisa não é “os robôs substituem os trabalhadores”.
Em vez disso, os robôs redistribuem o trabalho humano por todo o sistema de produção.
O resultado econômico depende muito de as empresas investirem na força de trabalho necessária para operar e aprimorar esses sistemas automatizados.
O próximo desafio é ampliar a infraestrutura de treinamento
O crescimento do programa cria um problema que muitos programas técnicos bem-sucedidos acabam enfrentando: capacidade.
Mais alunos exigem mais instrutores, equipamentos de laboratório, estações de trabalho, plataformas robóticas, sistemas de treinamento elétrico e espaço para projetos práticos.
Isso não é simplesmente uma questão de administração educacional.
Os equipamentos de automação industrial têm limitações físicas. Os alunos não conseguem aprender efetivamente comissionamento, cabeamento, operação de robôs ou solução de problemas se o acesso aos laboratórios for limitado demais.
Consequentemente, ampliar o número de formandos exige investimentos paralelos em infraestrutura de treinamento.
Robôs Humanoides São Interessantes, mas os Fundamentos Ainda Importam
O uso planejado de robôs humanoides e quadrúpedes é um indicativo de para onde a educação em robótica pode estar caminhando.
Essas plataformas podem apresentar aos alunos percepção avançada, mobilidade, interação homem-máquina, navegação autônoma e controle robótico.
No entanto, o valor educacional não deve vir da novidade do robô em si.
Os alunos ainda precisam entender os fundamentos: sensores, atuadores, lógica de controle, redes de comunicação, funções de segurança, controle de movimento, diagnósticos e integração de sistemas.
Esses princípios continuam aplicáveis mesmo quando a forma física do robô muda.
A Próxima Década Será de Integração
A primeira década do Bakersfield College demonstra o quanto a educação em automação pode se alinhar à demanda industrial regional.
Seu crescimento de sete formandos para uma turma de 34 alunos é um indicador mensurável. A taxa de colocação profissional de 98% informada é outro.
Mais importante, o programa está avançando em direção a um modelo no qual robótica, visão computacional, controle industrial, estágios e relações com empregadores funcionam em conjunto.
Essa direção acompanha a evolução da própria automação industrial.
A próxima geração de profissionais de automação não trabalhará com máquinas isoladas. Trabalhará com sistemas interconectados nos quais robótica, CLPs, visão computacional, redes, software, dados e operadores humanos interagem continuamente.
O verdadeiro desafio para os próximos dez anos, portanto, não será ensinar os alunos a operar robôs.
Ele os ensinará a projetar, integrar, diagnosticar e melhorar continuamente sistemas completos de produção automatizada.
