IoT industrial tudo pronto para turbinar a manufatura enxuta

Empresas no setor de manufatura há anos vem se esforçando para uma produção enxuta ou processos para criar operações mais eficientes. Uma das últimas tendências em tecnologia, o surgimento da Internet das Coisas (IoT), poderia dar um grande impulso aos esforços enxutos.

Manufatura enxuta, um método sistemático para eliminar desperdícios em um sistema de manufatura, é baseado no conceito de tornar óbvio o que agrega valor reduzindo todo o resto. É uma filosofia de gestão que se origina principalmente do setor de manufatura japonês, e especificamente do Sistema Toyota de Produção, que se concentra na redução de desperdício para melhorar o valor geral do cliente.

Lean engloba um conjunto de ferramentas que auxiliam na identificação e redução constante de desperdícios. E, à medida que o desperdício é eliminado, a qualidade melhora e, ao mesmo tempo, o tempo e o custo de produção são reduzidos. O objetivo final do lean é fazer com que as coisas certas no lugar certo, na hora certa e na quantidade certa, a fim de atingir um fluxo de trabalho perfeito, minimizando o desperdício e sendo flexível.

A Internet das Coisas envolve a vinculação de objetos físicos, como dispositivos, produtos de consumo, veículos, ativos corporativos, edifícios e outras “coisas” através da Internet. Esses objetos “inteligentes” são integrados a componentes eletrônicos, sensores, atuadores, software e conectividade de rede que permitem reunir e compartilhar uma variedade de dados e responder a mensagens de controle.

A IoT permite que objetos conectados sejam detectados e controlados remotamente por meio de uma infraestrutura de rede existente. Essa conectividade cria oportunidades para uma integração mais direta de objetos físicos com sistemas digitais. Os benefícios potenciais incluem maior eficiência, melhor desenvolvimento de produtos e melhor atendimento ao cliente - para citar alguns.

O escopo potencial da IoT é enorme. A empresa de pesquisa Gartner Inc. estimou que 6,4 bilhões de coisas conectadas estavam em uso em todo o mundo em 2016, um aumento de 30% em relação a 2015, e 5,5 milhões de coisas novas estavam sendo conectadas todos os dias. A empresa prevê que o número total de coisas conectadas deve chegar a 20,8 bilhões em 2020.

Na empresa, o Gartner considera duas classes de coisas conectadas. Um consiste em dispositivos genéricos ou de vários setores usados ​​em vários setores e dispositivos específicos para verticais encontrados em setores específicos. Dispositivos de vários setores incluem itens como lâmpadas conectadas e sistemas de gerenciamento de edifícios.

A outra classe inclui dispositivos específicos para verticais, como equipamentos especializados usados ​​em hospitais e dispositivos de rastreamento em navios porta-contêineres. Coisas conectadas para uso especializado são a maior categoria, mas isso está mudando rapidamente com o aumento do uso de dispositivos genéricos, diz o Gartner.

Levando o lean para o próximo nível

No contexto da construção de soluções de manufatura baseadas em IoT, a IoT abre todos os tipos de possibilidades, como a capacidade de monitorar o desempenho dos produtos após sua compra para garantir a manutenção adequada e a satisfação do cliente, otimizar a logística da cadeia de suprimentos e agilizar a cadeia de distribuição. As informações sobre o uso do produto podem ser fornecidas às empresas para que possam analisar os dados e fazer melhorias no design e na produção.

Com essa troca constante de dados, combinada com as novas tecnologias de automação que estão surgindo e o avanço na análise de dados, os fabricantes podem realizar o sonho da verdadeira “fábrica inteligente”.

A IoT se cruza com a metodologia enxuta e tem o potencial de levá-la ao próximo nível. As informações coletadas de dispositivos conectados, incluindo experiências de usuários com uma variedade de produtos, podem ser enviadas de volta às fábricas instrumentadas para fornecer oportunidades sem precedentes para aprimorar os processos de fabricação e reduzir o desperdício.

Conforme afirmou a empresa de consultoria Deloitte, “ao operar o negócio existente, a IoT e a análise estão ajudando as empresas a conectar um conjunto diversificado de ativos. Isso resulta em ganhos de eficiência em todo o processo de fabricação. ”

A empresa descreve várias áreas nas quais as eficiências podem ser adicionadas. Uma é por meio da aceleração do planejamento e da pré-fabricação. Os processos de escolha de fornecedores, considerando riscos e gerenciando custos de materiais podem ser ajustados por meio da interconectividade que a IoT e a análise trazem, diz a Deloitte.

“O Analytics pode fornecer insights para ajudar as empresas a compreender melhor as preferências e desejos do cliente, resultando potencialmente em maior previsibilidade e desempenho no mercado”, afirma Deloitte. “Compreender os produtos e as características específicas que estão sendo adquiridos permite que as empresas planejem a produção para atender às necessidades do mercado.”

Outro benefício potencial da IoT é a simplificação do processo de fabricação, que está mudando drasticamente à medida que mais empresas incorporam IoT e recursos analíticos. “Ferramentas de previsão e aprendizado de máquina permitem que problemas potenciais sejam identificados e corrigidos antes que ocorram”, afirma a empresa. “O valor da manufatura enxuta e dos processos just-in-time como Kaizen e Kanban melhora exponencialmente” quando a inteligência obtida via IoT e análises podem ser aplicadas.

E uma terceira área onde a IoT pode agregar valor é na melhoria do suporte e serviço pós-fabricação. No passado, diz a Deloitte, os fabricantes muitas vezes perdiam o controle de seus produtos depois de vendidos. Agora, devido aos novos níveis de conexão e aos maiores insights fornecidos pela IoT e análises, os fabricantes podem reunir informações de seus clientes de maneira eficaz, melhorando o serviço e o suporte no mercado de reposição.

Os benefícios da IoT para a manufatura enxuta vão muito além dos processos em uma única organização. A IoT pode ajudar a otimizar a interação dos fabricantes e seus parceiros de negócios, aprimorando o fluxo de materiais ao longo do pipeline com base em dados mais precisos sobre a demanda e o uso do produto. Uma plataforma de criação e enriquecimento de serviço IoT, como o Accelerite Concert, pode contribuir muito para que essas colaborações aconteçam.

Os fabricantes serão capazes de obter eficiências de produção que eram extremamente difíceis e, em alguns casos, impossíveis de alcançar por meio de processos manuais tradicionais.

A necessidade vital de análises

Organizações que alavancam com sucesso a Internet, tecnologia móvel, análise de negócios, painéis de desempenho digital e integram outras tecnologias habilitadoras com melhoria estratégica acabam com uma versão muito mais avançada de melhoria enxuta e contínua em geral, de acordo com a Terence Burton, presidente e CEO do Centro de Excelência em Operações Inc., uma empresa de consultoria de gestão.

As empresas “precisam de um paradigma de ordem superior do lean para se beneficiar dessas inovações tecnológicas emergentes complexas nos modelos de negócios, em vez de sofrer o inevitável fluxo de desperdício e erosão das margens”, diz Burton. “A Internet das Coisas, sem dúvida, desempenhará um grande papel na evolução enxuta para um paradigma de melhoria de ordem superior, em toda a empresa e habilitado para tecnologia.”

Os benefícios potenciais que a IoT pode oferecer aos fabricantes resultam da maior disponibilidade de dados oportunos e precisos. A capacidade de instrumentar, a baixo custo, quase todos os aspectos do processo de manufatura e de fornecer esses dados rapidamente às partes interessadas da empresa por meio da Internet já está transformando as operações e modelos de negócios. Mas a promessa de um "paradigma de ordem superior do lean" evoluído é inteiramente dependente da capacidade dos fabricantes de obter uma visão significativa dos dados.

Por mais valiosos que os dados de IoT possam ser para os esforços enxutos dos fabricantes, é importante que eles tenham em mente que ter enormes volumes de informações não será necessariamente útil se eles não tiverem um tempo e forma eficaz de analisar o significado e o contexto dos dados.

Apenas análises avançadas e tecnologias de inteligência artificial (AI) (como aprendizado de máquina e manutenção preditiva), combinadas com a flexibilidade, processamento e recursos de armazenamento da computação em nuvem, darão aos fabricantes a capacidade de otimizar dados de IoT e aproveite-o como parte de suas metodologias enxutas.

As fábricas inteligentes de amanhã precisarão implantar uma plataforma analítica de big data baseada em nuvem de próxima geração que lhes permita usar ao máximo as informações recém-adquiridas. A plataforma deve ser capaz de analisar dados estruturados e não estruturados, tanto em repouso (em bancos de dados) quanto em vôo (de fontes de dados de streaming) e incluir uma única ferramenta para aquisição, armazenamento, transformação, IA e visualização de dados.

Os fabricantes precisam ser capazes de detalhar os dados da IoT por meio de painéis fáceis de entender, para que possam encontrar padrões e detectar anomalias que podem contribuir diretamente para a criação de operações mais enxutas. Eles precisam ser capazes de identificar rapidamente correlações úteis e fazer inferências que podem levar a processos aprimorados.

Embora as ferramentas de business intelligence (BI) e visualização de dados não sejam nenhuma novidade, as tecnologias atuais geralmente exigem o uso de analistas de dados, desenvolvedores de BI e desenvolvedores de ETL antes que o insight possa ser exposto aos usuários de negócios. A próxima geração de ferramentas analíticas, como o Accelerite ShareInsights, colocará mais poder nas mãos dos proprietários de negócios e especialistas no assunto que entendem totalmente os processos de fábrica, em vez de cientistas de dados e programadores. Eles também serão disponibilizados para as equipes de operações da fábrica e equipes de desenvolvimento, que podem ajudar a fornecer um fluxo integrado de dados para tornar os produtos e processos mais eficientes.

Em última análise, a transformação mais significativa em como as metodologias enxutas serão aplicadas a fábricas inteligentes virá do uso de IA para realizar formas sofisticadas de análise de big data que são impossíveis para analistas humanos. Algoritmos de IA agora conduzem veículos semi-autônomos; recomendar o que devemos assistir na TV, ler ou ouvir; reconhecer nossos padrões de fala e rostos; diagnosticar nossas doenças e muito mais.

Esses algoritmos não são apenas capazes de aprender; eles também são capazes de detectar padrões, correlações e anomalias em grandes conjuntos de dados que não seriam detectados pelos humanos. Eles são capazes de prever o comportamento de sistemas complexos e interconectados e recomendar o curso de ação ideal para atingir um objetivo específico.

Este tipo de recurso será especialmente importante à medida que os fabricantes avançam em direção à personalização de produtos, onde os produtos podem ser fornecidos para usuários específicos e uma visão preditiva será necessária para configurar as linhas de produção e cadeias de suprimentos da maneira mais eficiente.

A próxima geração de analítica de IoT colocará o poder da IA ​​diretamente nas mãos das partes interessadas de negócios para impulsionar a otimização contínua. E a metodologia enxuta movida a IA não será simplesmente melhor na eliminação de desperdícios que inevitavelmente se infiltram em sistemas complexos; ele irá prever esse desperdício antes que ele aconteça e tomar medidas para garantir que isso nunca aconteça.

A fabricação no futuro envolverá a construção do produto que o cliente deseja no momento certo e, juntos, processos enxutos, IoT, análise de big data e IA permitirão que as fábricas inteligentes de amanhã operem com recursos sem precedentes eficiência.

Este artigo foi produzido em parceria com Accelerite. O autor é vice-presidente sênior e gerente geral da unidade de negócios de criação de serviços da Accelerite.