Tornando a Indústria 4.0 uma realidade do chão de fábrica ao data center

A Digital Shopfloor Alliance busca maximizar o ROI da Indústria 4.0, fornecendo diretrizes e projetos para implantação, validação e avaliação eficazes.

Embora a Indústria 4.0 seja uma grande promessa para o desenvolvimento de uma rede interconectada de fábricas, fornecedores, clientes e desenvolvedores em tempo real, sua adoção tem sido lenta. Alinhar a tecnologia de operações (OT) e a tecnologia da informação (TI) tem sido um desafio organizacional, os fabricantes demonstraram pouca consciência sobre as soluções de fabricação digital e seu potencial de valor comercial e desconfiaram dos altos custos associados à implantação, manutenção e operação de sistemas conectados nas fábricas.

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Para resolver isso, alguns líderes do setor criaram uma “Digital Shopfloor Alliance”, que visa fornecer soluções de automação digital de ponta e baseadas em padrões, juntamente com diretrizes e projetos para sua implantação, validação e avaliação eficazes. O objetivo da organização é ajudar a maximizar o ROI da Indústria 4.0, obtendo o melhor valor de negócios dos investimentos da indústria 4.0, manter o tempo de integração sob controle com métodos e estruturas bem estabelecidos para a implantação de soluções digitais e garantir a futura extensibilidade digital do chão de fábrica confiando em “componentes certificados e em conformidade com os padrões para operar com segurança suas operações digitais de chão de fábrica.”

Um e-book recente, The Digital Shopfloor:Industrial Automation in the Industry 4.0 Era , reunida por uma equipe liderada por John Soldatos da Athens Information Technology, explora as questões e apresenta soluções baseadas no trabalho da aliança.

“Os benefícios da Indústria 4.0 já foram comprovados no escopo de implantações piloto e de produção em vários casos de uso diferentes, incluindo flexibilidade na automação, manutenção preditiva, fabricação sem defeito e assim por diante”, explicam Soldatos e seus coautores. No entanto, o avanço das iniciativas da Indústria 4.0 foi retido por vários problemas, incluindo o seguinte:

• Lacunas de conhecimento: “Pouco conhecimento dos fabricantes sobre soluções de manufatura digital e seu potencial de valor comercial, bem como a falta de conhecimento interno relevante.”
• Custos: Os altos custos associados à implantação, manutenção e operação de sistemas conectados nas fábricas, “particularmente desafiador no caso de pequenas e médias empresas, que “não possuem o capital próprio necessário para investir na Indústria 4.0”.
• Investimento de tempo necessário: O tempo necessário para implementar sistemas conectados “e a falta de um caminho de migração suave e comprovado das soluções de OT existentes”.
• ROI incerto: A incerteza sobre os benefícios e impactos comerciais das tecnologias da Indústria 4.0, “incluindo a falta de métodos comprovados para a avaliação técnico-econômica dos sistemas da Indústria 4.0”. Isso inclui “a ausência de uma cadeia de valor bem desenvolvida necessária para sustentar a aceitação dessas novas tecnologias para automação digital.”
• Bloqueio: “A maior dependência dos fabricantes de integradores, consultores e fornecedores externos.”

“A adoção bem-sucedida das abordagens da Indústria 4.0 “não é apenas uma questão de implantar a tecnologia certa”, explicam Soldatos e seus coautores. “Pelo contrário, exige investimentos em uma ampla gama de ativos complementares, como estratégias de transformação digital, novos processos de produção que explorem as capacidades das plataformas digitais, treinamento de trabalhadores em novos processos e muito mais.”

Os autores propõem as seguintes medidas para preparar melhor as empresas para a revolução da Indústria 4.0 à nossa frente:

• Estabelecer “espaços de dados” industriais: ” Isso irá “fornecer os meios para trocas de dados interoperáveis ​​entre diferentes plataformas e partes interessadas. Como um exemplo característico, os espaços de dados industriais que permitem que as partes interessadas da cadeia de suprimentos troquem ordens de produção e informações de materiais sem apenas um esforço mínimo para integrar seus sistemas corporativos à infraestrutura do espaço de dados industrial.”
• Aprimore máquinas e equipamentos com recursos de inteligência, como inteligência artificial e aprendizado de máquina: Por exemplo, “máquinas futuras poderão identificar e, em vários casos, reparar as causas dos defeitos on-line, ou seja, sem a necessidade de interromper a produção.”
• Desenvolva e estabeleça APIs abertas para acessar recursos e conjuntos de dados: “Tais APIs facilitarão muito sua integração e acesso no escopo de aplicativos de ponta a ponta. Por exemplo, eles fornecerão os meios para processos que abrangem várias estações e plataformas dentro de uma fábrica.”
• Fornecer suporte para objetos inteligentes, como máquinas inteligentes e robôs industriais: “Os objetos inteligentes apresentam comportamento semi-autônomo e são capazes de operar como sistemas autônomos no chão de fábrica. Ocasionalmente, eles poderão sincronizar seu estado com o estado das plataformas de automação digital que controlam os chãos de fábrica. Assim, eles poderão coexistir com plataformas digitais para realizar tarefas colaborativas na planta.”
• Implemente recursos de segurança robustos, que garantirão operações seguras para os sistemas de TI e OT da planta: “Uma forte segurança e proteção de dados será necessária como resultado da expansão do escopo das plataformas de automação digital, mas também como resultado de sua interconexão com outros sistemas.”