Indústria 4.0:como a IA e as tecnologias inteligentes influenciam a fabricação

Desde o início da Primeira Revolução Industrial no século 18, a indústria manufatureira tem se esforçado para atingir a mais alta qualidade e eficiência com as menores velocidades e custos. Como bem sabemos, a combinação desses dois objetivos muitas vezes levava a uma exploração severa, pois esperava-se que os trabalhadores humanos suportassem o peso do processo de fabricação.

Hoje, estamos no precipício de uma nova era na fabricação industrial, que depende menos do trabalho manual e mais de trabalhadores altamente qualificados e máquinas sofisticadas, software e robôs. Você provavelmente já deve ter ouvido os termos “Quarta Revolução Industrial” e “Indústria 4.0”, mas o fato é que eles são muito reais e estamos vendo como tecnologias inteligentes, como a inteligência artificial, podem realmente transformar as práticas de produção.

O que é Indústria 4.0?

Antes de mergulharmos nas formas como as tecnologias de ponta estão moldando o setor de manufatura, vamos dar uma olhada rápida no que realmente se refere à “Indústria 4.0”. Em suma, o termo faz referência a uma tendência crescente de fábricas inteligentes, onde os fabricantes confiam em máquinas cada vez mais inteligentes – equipadas com conectividade da Web, aprendizado de máquina e recursos de IA. A ideia geral é que os processos industriais como a manufatura se tornem cada vez mais autônomos e simplificados em termos de cadeia produtiva e manutenção.

A Indústria 4.0 é baseada em vários avanços tecnológicos e fatores que, quando combinados, resultam em um processo altamente eficiente e inteligente. As diversas tecnologias utilizadas nas fábricas inteligentes são automação, robótica, sensores e câmeras, conectividade e inteligência artificial (IA), que podem ser vistas como os cérebros da Indústria 4.0.

Aprendendo sobre Inteligência Artificial

A inteligência artificial, por sua vez, é um campo em rápida evolução no qual as máquinas são programadas para aprender através da experiência e se adaptar a diferentes situações e tarefas de acordo. A tecnologia, que é amplamente divulgada para aplicativos como veículos autônomos ou Siri da Apple, é impulsionada por algoritmos avançados e processamento de linguagem natural.

Na esfera da manufatura, a inteligência artificial oferece vários benefícios – alguns dos quais já estão sendo aproveitados e muitos ainda não implementados. A integração da tecnologia de aprendizado de máquina e reconhecimento de padrões no chão de fábrica pode ajudar a otimizar várias etapas ao longo da cadeia do processo, desde a produção até o controle de qualidade, manutenção e muito mais.

Usos benéficos para IA na fabricação

O processo de fabricação compreende mais do que apenas a criação física de peças e produtos, envolve também o projeto, preparação da produção, monitoramento do processo, pós-processamento, inspeção de qualidade, manutenção de máquinas, orquestração da cadeia de suprimentos e muito mais. Em outras palavras, há muito o que pensar e planejar.

Compreensivelmente, empresas e serviços de manufatura estão incrivelmente interessados ​​em como tecnologias e processos inteligentes podem simplificar, automatizar e, em muitos casos, melhorar cada etapa da cadeia de manufatura. Embora seja exaustivo considerar todos das maneiras pelas quais a IA pode ser usada para melhorar as práticas de fabricação, veremos alguns dos principais impactos que o aprendizado de máquina está causando e terá no setor.

• Projeto e construção de peças A IA está desempenhando um papel no design de produtos inovadores por meio de software de design generativo, no qual determinados parâmetros e requisitos de desempenho - incluindo material, condições de carga, peso e resistência - são inseridos e o software gera automaticamente o melhor design que atende aos requisitos. O software orientado por IA não tem as mesmas restrições de um designer humano e pode apresentar soluções de design totalmente novas e inovadoras.

Atualmente, a maioria dos sistemas robóticos de produção e montagem requerem programação e codificação extensas para executar tarefas. No futuro, no entanto, será cada vez mais comum robôs interpretarem arquivos CAD diretamente e produzirem peças sem a necessidade de programação. Em outras palavras, a IA permitirá que robôs e máquinas entendam um modelo CAD e determinem o melhor curso de ação para fabricá-lo com mais eficiência.

• Inspeção de qualidade As instalações de fabricação e fábricas devem integrar processos rigorosos de verificação e inspeção de qualidade para garantir que as peças produzidas estejam de acordo com os requisitos do cliente. Em setores como aeroespacial ou de saúde, verificações de qualidade e certificações são de extrema importância e devem ser completas.

Hoje, os processos de inspeção são dominados por inspeções visuais manuais ou por sistemas de inspeção visual altamente programados – ambos demorados, complexos e potencialmente propensos a erros. As tecnologias de inspeção baseadas em IA, no entanto, podem facilitar uma inspeção de qualidade ao detectar de forma rápida e eficiente imperfeições ou defeitos em peças fabricadas. Em alguns casos, o processo pode ser concluído em apenas alguns segundos, acelerando drasticamente o tempo de lançamento no mercado.

• Manutenção de máquinas Além disso, os algoritmos de IA estão encontrando aplicações importantes na manutenção de máquinas e tecnologia no chão de fábrica. Ou seja, estão sendo desenvolvidos softwares e sensores com inteligência artificial que podem detectar quando um sistema ou processo está comprometido. Por exemplo, a tecnologia pode notificar as equipes de fabricação se um sistema de impressão 3D estiver se comportando de maneira diferente ou se um lote de matéria-prima for inconsistente com as qualificações.

A ideia geral da IA ​​na manutenção de máquinas e processos é que ela se torne preditiva, o que significa que possíveis erros e problemas podem ser detectados antecipadamente e resolvidos antes que ocorram, reduzindo o número de peças com falha e aumentando a produtividade.

A inteligência artificial também permite que os fabricantes coletem informações e dados vitais sobre seus sistemas de fabricação, o que pode levar a um melhor uso da máquina e ao desenvolvimento otimizado de produtos.

• Cadeias de suprimentosA IA não influencia apenas a fabricação no chão de fábrica, mas também as tarefas de gerenciamento, como as cadeias de suprimentos. Há muitas maneiras pelas quais a inteligência artificial pode ser usada para melhorar o gerenciamento da cadeia de suprimentos. Por exemplo, a tecnologia pode ser usada para planejar rotas eficientes para embarque e transporte, pode prever oferta e demanda de estoque e pode até ajudar as empresas a selecionar o melhor fornecedor para suas necessidades.

Fundamentalmente, a IA pode otimizar as cadeias de suprimentos prevendo e prevendo mudanças no mercado, levando em consideração elementos como locais, economia, padrões de consumo e muito mais. O software de cotação inteligente, como o oferecido pelo RapidDirect, também pode melhorar drasticamente o processo de fabricação, permitindo que os clientes recebam cotações instantâneas e precisas.