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Uma abordagem de 5 etapas para projetos bem-sucedidos da Indústria 4.0


Em minha última postagem no blog, “Indústria 4.0 ganhando impulso na Ásia-Pacífico”, compartilhei ideias sobre o status atual da Indústria 4.0 na região Ásia-Pacífico. Hoje, quero dar uma olhada mais de perto nas etapas necessárias para criar uma prova de conceito (POC) bem-sucedida para um projeto da Indústria 4.0. Um projeto POC mostra as possibilidades da tecnologia da Indústria 4.0 ao mesmo tempo em que incorre em baixo risco, juntamente com investimentos de capital gerenciáveis. Deve ser a primeira etapa de uma implementação após a identificação do (s) ponto (s) problemático (s) a abordar em seu processo de fabricação atual.

Etapa 1:Definição dos objetivos de negócios


A maioria dos projetos da Indústria 4.0 começa como resultado de gerentes operacionais tentando resolver problemas ou melhorar seu trabalho diário no chão de fábrica. Portanto, a primeira etapa da abordagem envolve a identificação e compreensão dos problemas operacionais que eles enfrentam constantemente. Quais são os problemas operacionais que a Indústria 4.0 aborda? Existem objetivos de negócios exclusivos ou demandas do cliente que exigem medições rigorosas? Métricas claras então precisam ser decididas para servir como linhas de base para comparação.

Etapa 2:Criação de um protótipo


A próxima etapa envolve a formulação de um plano para executar um projeto POC de teste com um orçamento limitado. Durante o teste, o objetivo é alcançar a otimização feita por meio de melhorias manuais no processo com base nos resultados da análise. A quantificação desses ganhos é um indicador chave (na fase de validação) de se o ensaio deve ser expandido mais amplamente.

Para fins de um projeto POC, é crucial aproveitar uma plataforma de nuvem para coletar dados dos sensores, bem como processar e analisar esses dados. A computação em nuvem permite conexões convenientes e acessíveis dos sensores à plataforma. Fazer um teste com uma plataforma de nuvem Industry 4.0 em uma nuvem pública permite que uma pequena implantação seja criada em um curto espaço de tempo a um custo mínimo, eliminando a necessidade de investir em servidores e equipamentos.

Etapa 3:Validando as descobertas


Depois que o projeto POC estiver funcionando, as descobertas do teste podem ser quantificadas e validadas para aprovação da gerência. Os dados coletados por sensores do maquinário piloto podem ser usados ​​para identificar áreas de ineficiência ou problemas que podem levar a erros mais sérios. Os gerentes podem aplicar essas informações para definir melhorias de processo e reduzir o desperdício. Essas melhorias devem então ser implementadas no chão de fábrica para outra rodada de coleta e validação de dados. Usando a linha de base definida na fase de objetivos de negócios, as equipes podem conduzir uma análise completa do novo status e situação em comparação com o benchmark. Referindo-se aos principais problemas identificados pelas operações de manufatura, algumas métricas potenciais incluem:

Etapa 4:replicação de casos de uso bem-sucedidos


Depois que as equipes verificaram os dados e os casos de uso, o POC pode ser considerado um sucesso se atender aos objetivos do projeto. Agora que o sistema funciona para o conjunto piloto de sensores e dispositivos, a próxima etapa é estender a configuração para mais máquinas e linhas.

Nesta etapa, a escala de complexidade do sistema pode aumentar drasticamente, por isso é importante que o fabricante se associe a um parceiro confiável da Indústria 4.0. Este parceiro pode trabalhar com o fabricante para criar uma visão holística de implementação da Indústria 4.0, projetada para atender a objetivos e métricas expandidos e implantada em uma abordagem em fases para que as operações não sejam interrompidas. O projeto POC inicial pode ter funcionado bem com alguns sistemas conectados, mas e se a nova implementação expandida aumentar isso para centenas ou milhares? Também pode haver mais tipos de dados coletados, desde configurações simples de temperatura ou torque até dados como localização, umidade ou luz.

Aumentar o número de pontos de dados, sensores e máquinas conectadas levará a um aumento drástico no volume de dados. Uma maneira fácil de compensar isso é usar as implantações em nuvem para expandir a capacidade de computação e armazenamento. No entanto, o aumento dos dados armazenados em servidores localizados centralmente também exige medidas de segurança mais rígidas para salvaguardar e proteger os dados, um ativo crítico para qualquer empresa. Ao mesmo tempo, essas medidas devem garantir que todos os dados estejam facilmente disponíveis para o pessoal autorizado.

Etapa 5:conduzindo uma implementação global


Depois de ter planejado e testado sua prova de conceito, é hora para a etapa final. Aqui, o objetivo é obter mais eficiência e visibilidade, expandindo os sistemas Industry 4.0 conectados fora da fábrica para um ecossistema mais amplo.

Mantendo menos estoque com um ecossistema conectado


Ao estender as comunicações e a disponibilidade de dados aos parceiros da cadeia de suprimentos relacionados, os sistemas da Indústria 4.0 podem conectar silos de informações para formar uma cadeia de suprimentos interconectada. O resultado é um fluxo de trabalho integrado que é mais eficiente, mas ainda assim tão ágil quanto o negócio precisa ser. Ecossistemas conectados podem garantir a entrega just-in-time (JIT) de matérias-primas e peças sobressalentes e organizar produtos acabados por meio de canais de logística de maneira eficiente. Isso reduz o excesso de estoque e diminui os custos de logística, ao mesmo tempo em que agiliza a entrega aos clientes. Ele também permite que os operadores reajam às mudanças do mercado rapidamente, como uma queda repentina ou aumento na quantidade de pedidos.

Rastreando produtos perecíveis de alto valor


Outro benefício de ingressar no ecossistema mais amplo seria a capacidade de garantir que produtos sensíveis sejam entregues de maneira adequada dentro de parâmetros e prazos especificados. Veja o caso da indústria de alimentos e bebidas, onde as complexidades e os custos associados ao rastreamento dos produtos frescos desde o campo até o consumidor sempre foram uma grande preocupação. Tem havido uma necessidade urgente de insights e informações em tempo real sobre as transações da cadeia de suprimentos. Dispositivos inteligentes agora estão sendo colocados entre os lotes de produtos para transmitir informações vitais entre os principais participantes da cadeia de valor, garantindo que os produtos frescos cheguem ao destino certo nas melhores condições.

Estendendo a Indústria 4.0 para fábricas conectadas


O objetivo final seria conectar várias fábricas para obter o máximo benefício dos sistemas da Indústria 4.0. À medida que mais máquinas são conectadas ao sistema, mais dados são coletados da produção, criando assim um conjunto de dados mais abrangente. Isso fornece à administração uma visão consolidada das operações globais e um quadro completo da produção para apoiar a melhor tomada de decisão. Essas decisões podem levar a processos manuais otimizados para melhorar a eficiência ou detecção de falha preditiva para evitar o tempo de inatividade. Outra vantagem é que a análise neste conjunto de dados maior será capaz de identificar falhas em máquinas semelhantes, criando, assim, programações de manutenção preditiva cada vez mais precisas que acabarão por reduzir o tempo de inatividade não programado.

Melhoria de processos aprendendo com uma equipe


Agora que todos os sistemas estão combinados em uma única plataforma consolidada, as equipes podem analisar facilmente os processos que mostram métricas de sucesso e melhorias nas melhores práticas e, em seguida, compartilhá-los para serem implementados em outras fábricas ao redor do mundo. Da mesma forma, as etapas de resolução de problemas tomadas para superar os problemas também podem ser compartilhadas e implementadas.

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