Transformando a Indústria 4.0 em Realidade: Do Chão de Fábrica ao Alinhamento do Data Center

A Aliança Digital Shopfloor busca maximizar ROI da Indústria 4.0 fornecendo diretrizes e blueprints para implantação, validação e avaliação eficazes.

Embora a Indústria 4.0 tenha grande promessa para desenvolver uma rede interconectada em tempo real de fábricas, fornecedores, clientes e desenvolvedores, sua adoção tem sido lenta. Alinhar tecnologia operacional (OT) e tecnologia da informação (TI) tem sido desafiador organizacionalmente, fabricantes têm mostrado pouca consciência sobre soluções de manufatura digital e seu potencial de valor de negócio, e têm receio dos altos custos associados à implantação, manutenção e operação de sistemas conectados nos pisos de fábrica.

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Para abordar isso, alguns líderes da indústria criaram uma "Aliança Digital Shopfloor", que visa fornecer soluções de automação digital de ponta e baseadas em padrões, junto com diretrizes e blueprints para sua implantação, validação e avaliação eficazes. O objetivo da organização é ajudar a maximizar ROI da Indústria 4.0, obtendo o melhor valor de negócio dos investimentos em Indústria 4.0, manter o tempo de integração sob controle com métodos bem estabelecidos e framework para implantação de soluções digitais, e garantir extensibilidade futura do shopfloor digital confiando em "componentes certificados e em conformidade com padrões para operar com segurança suas operações de shopfloor digital."

Um ebook recente, The Digital Shopfloor: Industrial Automation in the Industry 4.0 Era, reunido 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 em automação, manutenção preditiva, manufatura zero-defeito e assim por diante", explicam Soldatos e seus co-autores. No entanto, o avanço das iniciativas da Indústria 4.0 tem sido retido por várias questões, incluindo as seguintes:

• Gaps de conhecimento: "Pouca consciência dos fabricantes sobre soluções de manufatura digital e seu potencial de valor de negócio, bem como a falta de conhecimento interno relevante."
• Custos: Os altos custos associados à implantação, manutenção e operação de sistemas conectados nos pisos de fábrica, "particularmente desafiador no caso de pequenas e médias empresas, que 'carecem do 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 de soluções OT existentes."
• ROI incerto: A incerteza sobre os benefícios e impactos de negócio das tecnologias da Indústria 4.0, "incluindo a falta de métodos comprovados para a avaliação techno-econômica de 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."
• Lock-in: "Dependência aumentada dos fabricantes em integradores externos, consultores e fornecedores."

"A adoção bem-sucedida de abordagens da Indústria 4.0 'não é apenas uma questão de implantar a tecnologia certa'", explicam Soldatos e seus co-autores. "Em vez disso, requer investimentos em uma ampla gama de ativos complementares, como estratégias de transformação digital, novos processos de produção que exploram as capacidades de plataformas digitais, treinamento de trabalhadores em novos processos e muito mais."

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

• Estabelecer "espaços de dados" industriais: "Isso fornecerá os meios para trocas de dados interoperáveis entre diferentes plataformas e stakeholders. Como exemplo característico, espaços de dados industriais que permitem stakeholders da cadeia de suprimentos trocarem ordens de produção e informações de materiais sem apenas esforço mínimo para integrar seus sistemas empresariais com a infraestrutura de espaço de dados industriais."
• Aprimorar máquinas e equipamentos com recursos de inteligência como inteligência artificial e machine learning: Por exemplo, "máquinas futuras serão capazes de identificar e em vários casos reparar causas de defeitos on-line, ou seja, sem necessidade de parar a produção."
• Desenvolver e estabelecer APIs abertas para acessar capacidades e conjuntos de dados: "Tais APIs facilitarão grandemente sua integração e acesso no escopo de aplicações ponta a ponta. Por exemplo, eles fornecerão os meios para processos que abrangem múltiplas estações e plataformas dentro de uma fábrica."
• Fornecer suporte para objetos inteligentes como máquinas inteligentes e robôs industriais: "Objetos inteligentes apresentam comportamento semi-autônomo e são capazes de operar como sistemas autônomos no shopfloor. Ocasionalmente, eles serão capazes de sincronizar seu estado com o estado de plataformas de automação digital que controlam os pisos de fábrica. Portanto, eles serão capazes de coexistir com plataformas digitais para realizar tarefas colaborativas na planta."
• Implementar recursos de segurança fortes, que garantirão operações seguras para sistemas de TI e OT da planta: "Segurança forte e proteção de dados serão necessárias como resultado da expansão do escopo das plataformas de automação digital, mas também como resultado de sua interconexão com outros sistemas."