Conectando-se

À medida que a IIoT passa da teoria à realidade, o gerenciamento de dados de chão de fábrica cresce em importância

Houve um tempo, não muito tempo atrás, em que a Internet Industrial das Coisas, ou IIoT, parecia teórica. A noção de gerenciar máquinas de fábrica por meio de smartphones, tablets e outros dispositivos chamou bastante atenção. A questão era a rapidez com que pegaria. Com os avanços da tecnologia e as demandas de negócios, a resposta foi muito rápida.

"Estou envolvido com fabricação há mais de 40 anos", disse Gregg Bigleman, gerente de soluções de gerenciamento de ferramentas TMS da Zoller Inc. (Ann Arbor, MI), que presetters de ferramentas e máquinas de medição. “Quando comecei, os gerentes de fábrica eram profissionais experientes. O gerente da fábrica era um deus da manufatura que tudo via e tudo sabia.”

Clientes em setores como automotivo, aeroespacial e de energia estão “exigindo reduções de custo ano após ano”, disse ele. “Você precisa conhecer as informações [do chão de fábrica], precisa saber se são precisas. Não pode ser feito do jeito que era feito no passado, com o gerente da fábrica andando com tudo em seu cérebro.”

Mesmo os pequenos fabricantes estão “querendo fazer parte disso”, disse Mike Rogers, diretor de automação da Predator Software Inc. (Beaverton, OR).

"Tudo o que eles estão ouvindo é Indústria 4.0, IIoT e tudo será conectado", disse Rogers.

“Os benefícios da Indústria 4.0 — máxima eficiência, maior qualidade, maior lucratividade – tudo isso leva a tornar as coisas mais rápidas, melhores e mais baratas”, disse Pete Tecos, vice-presidente executivo da 5ME LLC (Warren, MI). “Então, agora que os padrões foram desenvolvidos e adotados, as tecnologias evoluíram e os benefícios tangíveis foram alcançados.”

A indústria aeroespacial é um exemplo de indústria que adota a fábrica conectada, disse Mohamed Abuali, CEO Américas da Forcam Inc. (Cincinnati).

"É preciso 2,3 milhões de peças para fazer um Boeing 787, com 5.500 fábricas na cadeia de suprimentos e um prazo de entrega de 10 anos por avião", disse ele. “Isso significa uma pressão significativa na cadeia de suprimentos com enormes atrasos. A tecnologia e a digitalização são uma estratégia crucial para alcançar melhorias significativas de desempenho.”

As empresas envolvidas no gerenciamento de dados no chão de fábrica dizem que os clientes estão fazendo sua lição de casa sobre a tecnologia.

"As linhas se confundiram consideravelmente entre Indústria 4.0, IIoT e Manufatura Orientada a Dados, de modo que eles são realmente um conceito agora aos olhos do cliente", disse David McPhail, presidente e CEO da Memex Inc. (Burlington, ON). Os fabricantes, disse ele, “compilam um compêndio de boas informações, o que leva a uma perspectiva mais educada”. A Memex, disse ele, “pode se concentrar no valor criado pela adoção de tecnologias de suporte”.

Melhorias na tecnologia aceleraram a adoção de tal tecnologia.

"As velocidades de processamento do computador aumentaram e o hardware capaz de analisar grandes quantidades de dados está acessível a todos", disse Jody Romanowski, CEO e sócio da Cimco Americas (Streamwood, IL). “Além disso, acho que as pessoas veem grandes quantidades de dados processados ​​em muitos aspectos de suas vidas. É razoável estender isso aos seus processos de fabricação.

"Se você pode coletar dados e obter métricas sobre sua atividade simplesmente usando um dispositivo, parece razoável que você possa ter dados sobre exatamente o que sua máquina-ferramenta estava fazendo o dia todo também.”

Ainda assim, cabe às preocupações de gerenciamento de dados da loja convencer os clientes. O termo Indústria 4.0 “nos dá uma maneira instantânea de categorizar o que fazemos”, disse Jim Finnerty, gerente de produto da Wintriss Controls (Acton, MA). “Então, nesse aspecto, as apresentações são mais fáceis. Mas não pareceu nos ajudar a fechar mais vendas.”

A seguir, veja como as empresas estão se adaptando às mudanças.

'Uma partitura'

A Zoller se comercializa como “uma solução de um só parceiro ” para que os clientes classifiquem todos os dados disponíveis.

Os gerentes “ficaram trancados em seus escritórios tentando vasculhar essa enxurrada de informações não classificadas e não filtradas na tentativa de descobrir o que era relevante nessa massa de dados não relevantes”, disse Bigleman. “O verdadeiro gerenciamento de ferramentas digitais requer uma única fonte para trabalhar com eficiência; um banco de dados, que toda a operação utiliza. Uma orquestra manufatureira tocando a partir de uma partitura.

"O que estamos evoluindo agora é quem pode colocar essas informações em um formato que os fabricantes possam tomar decisões informativas com base em dados em tempo real", disse ele.

A Zoller era tradicionalmente conhecida como fabricante de equipamentos de pré-ajuste e dispositivos de medição. Agora está se posicionando como uma empresa de “soluções”, seus equipamentos são capazes de ajudar os clientes a desenvolver planos para que eles não precisem de tanto estoque de máquinas-ferramenta, minimizando o tempo de inatividade.

"Tudo no sistema de fabricação pode ser controlado através do banco de dados Zoller", disse Bigleman.

A empresa oferece uma linha de máquinas de pré-ajuste, equipamentos de inspeção para ferramentas de corte, software, soluções de venda automática e ferramentas de transferência de dados.

Zoller não cortou empregos durante a recessão de 2007 e 2008, disse o executivo. Em vez disso, a empresa estava planejando fazer a transição das “soluções”.

A matriz da Zoller na Alemanha é liderada por Eberhard Zoller, membro da segunda geração da família fundadora. A Zoller Inc. é supervisionada por Alexander Zoller, um membro da família de terceira geração. “Sua visão é estar à frente dos clientes”, disse Bigleman. “Ele está sempre focado em uma abordagem baseada em soluções.”

A Zoller Inc. está contratando programadores de computador e outros funcionários. Está construindo uma sede maior, também em Ann Arbor.

O gerenciamento nas fábricas “pode ter informações realmente relevantes em um formato compreensível na ponta dos dedos, enquanto caminha pela operação”, disse Bigleman.

'Estrutura da Empresa'

A linha Predator inclui o software Tracker que monitora “todos os as ferramentas”, incluindo medidores e acessórios, em um chão de fábrica, disse Rogers. Outros produtos incluem Predator MDC para coleta automática de dados, Predator RCM para fabricação de células robóticas e Predator Virtual CNC para simulação de máquinas 3D, de acordo com o site da empresa.

A Predator cobra dos clientes uma taxa de manutenção anual. “Se você estiver atualizado conosco sobre as taxas de manutenção, terá acesso” a atualizações de software atualizadas, disse ele. Os clientes “herdarão todos os novos recursos que criarmos… Eles sabem que receberão os melhores e mais recentes”.

A Predator adapta suas ofertas de software para grandes e pequenos fabricantes. “Tudo depende da estrutura da empresa”, disse Rogers. “Se você tem 100 ou 200 pessoas executando essas máquinas manualmente, vamos criar mais estragos tentando enfiar tudo o que o Predator faz goela abaixo. Vamos aprender o que funciona para o seu chão de fábrica.”

A empresa de software busca informações de operadores de máquinas em seus clientes. “Precisamos saber se é hora de substituir a máquina. A maioria das pessoas quer trabalhar e ser lucrativa para a empresa.”

De acordo com Rogers, o Predator também busca informações mais detalhadas sobre estações de trabalho. “Isso ajuda a identificar gargalos ocultos”, disse ele.

Interesse aeroespacial

Na Forcam, muitos de seus clientes “estão se esforçando para estabelecer suas iniciativas digitais internas para reposicionar suas fábricas para o crescimento”, disse Abuali.

A Forcam apresentou seu Smart Factory Starter Kit em 2016. A ideia é “provar que a fabricação inteligente não precisa ser cara, um processo de longo prazo sem acesso a dados e pouco retorno”, disse. “Provamos que, no período de teste de três meses, as empresas podem alcançar pelo menos 10% em melhorias de produtividade em suas três máquinas selecionadas.”

A empresa planeja oferecer uma atualização do pacote este ano.

A empresa também introduziu a Forcam Academy no ano passado para fornecer aos clientes informações e treinamento para maximizar os benefícios do software Forcam Force. Os clientes, após o treinamento da Forcam Academy, puderam fazer as atualizações de software por conta própria, segundo a empresa.

A área aeroespacial tem sido uma área em crescimento para a Forcam. Um cliente, a GKN Aerospace “poderia reduzir o tempo de ciclo parcial em mais de 20% em menos de seis meses”, disse Abuali.

Forcam também visa clientes grandes e pequenos.

"A Forcam acredita que a Fábrica Inteligente consiste em conectar vários pontos", disse Abuali. “Se a equação for equilibrada adequadamente, levará a uma adoção significativa por grandes e pequenas lojas.”

Abuali disse que um cliente da Forcam, a Richards Industries, tem 150 funcionários e 30 máquinas. “A Richards Industries costumava coletar dados manualmente no chão de fábrica até selecionar o Forcam” para gerenciar os dados do chão de fábrica. “Eles melhoraram a produtividade em mais de 40% em seis meses” com um retorno de 250% sobre o investimento.

Tecnologia `escalável'

5ME também está entre as empresas que estão adaptando seus produtos para tamanho e condições do cliente.

"É por isso que gostamos de aprender o máximo possível sobre as operações de um cliente", disse Tecos da 5ME. “Quanto mais sabemos, mais podemos ajudar a obter informações benéficas e fornecer o valor real que pode transformar um negócio… Recebemos mais feedback e solicitações de recursos adicionais e funcionalidades aprimoradas.”

“Esta tecnologia é escalável”, disse Tecos. “As lojas podem começar com o monitoramento de uma única máquina – talvez um cavalo de batalha que gere muita receita – e depois expandir conforme fizer sentido… O custo de implementação de soluções da Indústria 4.0 não deve ser um obstáculo para pequenas lojas.”

5ME introduziu o Freedom 4.0, destinado a complementar os sistemas da Indústria 4.0. O aplicativo pode ser acessado de qualquer dispositivo com navegador. Ele também suporta o padrão MTConnect da Association for Manufacturing Technology.

Muitos clientes 5ME fornecem à empresa acesso às suas instalações Freedom 4.0. O 5ME implanta atualizações ou upgrades remotamente em horários mutuamente acordados.

Além disso, “Estamos envolvidos em projetos que envolvem integridade da máquina, integridade do processo, manutenção preditiva e interface com uma variedade de sistemas de negócios dentro do ambiente de fabricação”, disse Tecos.

Primeiros usuários

Na Memex, “não estamos mais liderando com o 'como fazer', mas sim com os benefícios e resultados comerciais em relação à adoção desses conceitos e tecnologias”, disse McPhail . "Chamamos essa abordagem de 'por que devo fazer isso', que estabelece o valor do negócio logo de cara."

Os clientes-alvo da empresa “ainda estão na fase de adoção inicial, mas aqueles que o obtêm estão solicitando rapidamente novas formas inovadoras de consumir e exibir os dados coletados”, disse ele.

Como resultado, isso “exige que inovamos continuamente para atender à demanda”, disse McPhail. “A inovação constante leva à diferenciação, e a diferenciação é o que buscamos.”

Um dos produtos da Memex é o Merlin Tempus, que, segundo a empresa, fornece métricas e recursos analíticos para reduzir o tempo de inatividade e aumentar a produção. A Tempus recebeu o prêmio Frost &Sullivan 2016 pela liderança global em monitoramento de máquinas.

"Tempus é nossa nova plataforma IIoT do futuro e é o culminar de três anos de esforço e vários milhões de dólares de investimento", disse McPhail.

'Agora mainstream'

"Tanto as lojas grandes quanto as pequenas estão adotando essa tecnologia rapidamente e acho que há pressão em todas as lojas para implementar esse tipo de tecnologia", disse Romanowski, da Cimco. “Acho que esses tipos de sistemas agora são populares.”

De acordo com Romanowski, “Vemos mais máquinas com MTConnect ou outro padrão para coleta de dados, embora esses protocolos estejam disponíveis há muitos anos. Os clientes agora sabem que devem garantir que suas máquinas sejam enviadas com os protocolos de coleta de dados instalados.”

A empresa lançou o Cimco V8 no ano passado.

“Os destaques desta versão do MDC-MAX V8 incluem otimização de banco de dados, atualização de interface e processamento de dados mais eficiente”, disse Romanowski. “A maioria dos clientes continuará a aumentar a funcionalidade de seus sistemas MDC e, muitas vezes, exigirá nossa assistência para adicionar maneiras adicionais de analisar as informações coletadas por nosso sistema.”

Implementação

"Nós nos especializamos em software de rastreamento de tempo de inatividade e eficiência", disse Wintriss' Finnerty. “A peculiaridade desse tipo de software é que, se fizermos bem o nosso trabalho, nos tornamos obsoletos.

“Uma vez que o tempo de inatividade é reduzido ao mínimo e a eficiência é aumentada o mais alto possível, a mera tarefa de usar e manter o sistema de rastreamento de tempo de inatividade torna-se uma fonte mensurável de ineficiência.”

Finnerty também disse que lojas menores podem ser mais rápidas para adotar sistemas da Indústria 4.0.

“Uma vez que uma pequena loja determina que é benéfico, a implementação é mais rápida”, disse ele. “Conseguir que uma empresa maior invista em algo novo é como fazer uma inversão de marcha com um navio de guerra.”