Indústria 4.0: Redefinindo Gestão de Big Data para a Nova Revolução Industrial

A ‘Made Smarter Review’ de 2017 delineou um roteiro para a Grã-Bretanha liderar o mundo em uma nova revolução industrial que promete transformar sociedade e indústria. A revisão ambiciosa, baseada em consultas com universidades líderes e líderes industriais, propôs criar hubs de inovação e uma organização nacional encarregada de transformar a Grã-Bretanha em uma marca global da Indústria 4.0. A Estratégia Industrial do Governo também anunciou a criação de um Conselho de IA liderado pela indústria para apoiar a adoção rápida de Inteligência Artificial em indústrias incluindo manufatura.

A oportunidade é imensa; poderia injetar 455 bilhões de libras na economia de manufatura do Reino Unido, impulsionar crescimento em 3% ao ano e criar 175.000 empregos qualificados projetados.

Prevê-se que a digitalização industrial criará uma mudança na produção, similar à invenção da mecanização, criando uma cadeia de suprimentos industrial digital onde produtos são desenvolvidos, fabricados e monitorados em tempo real do estúdio de design à vitrine através de um processo único e integrado. Cadeias de suprimentos conectadas com sensores inteligentes permitirão o monitoramento e medição em tempo real de vastas linhas de montagem automatizadas.

Um terço de empresas industriais em nove setores já começaram a digitalizar seus processos de cadeia de suprimentos e quase três quartos terão feito isso até 2020. A fusão digital do mundo físico e virtual na manufatura também permitirá que visualizações computacionais sejam perfeitamente convertidas em produtos físicos personalizados em qualquer local através de impressoras 3D e outras máquinas. Robôs industriais capazes de fabricar tudo, desde componentes de aeronaves a peças nucleares, criarão cadeias de suprimentos industriais custo-efetivas, rápidas, eficientes e de baixa manutenção. O Reino Unido já tem alguns 71 robôs por 10.000 trabalhadores nas indústrias de manufatura, à medida que a automação da produção acelera.

Central à visão da Indústria 4.0 do Governo para o Reino Unido é a criação de cadeias de suprimentos automatizadas digitalmente entrelaçadas que podem se adaptar continuamente a tendências de mercado ao vivo ou condições de negociação através da capacidade de rastrear, rastrear, monitorar e responder em tempo real. Isso exigirá uma revolução em comunicações industriais onde Big Data pode ser digitalmente onipresente através de uma cadeia de suprimentos no segundo em que é gerado, assim como tecnologia de acesso remoto atualmente permite que dados em uma tela sejam replicados em tempo real em outra. Precisaremos de novos padrões abertos para permitir intercâmbio perfeito de dados através do ecossistema industrial.

Isso será essencial para permitir sinais de controle, medições de sensores e outros dados serem continuamente trocados em tempo real para que toda maquinaria industrial crítica, de robôs a impressoras 3D, possa ser instantaneamente acessada remotamente e controlada por humanos.

Com robôs fazendo componentes críticos de segurança como motores de aeronaves, a equipe precisará ser capaz de monitorar, otimizar e mantê-los remotamente para detectar e corrigir falhas de software instantaneamente ou prevenir interferência maliciosa. Equipes de cibersegurança também precisarão ser capazes de monitorar e intervir remotamente em maquinaria de manufatura para evitar sabotagem industrial por ciberataque. Por exemplo, pesquisadores já mostraram como hackear arquivos de impressora 3D para fazer um drone cair alterando as especificações de design para as hélices.

Também há planos para descentralizar radicalmente a manufatura através de uma ‘Internet do Pensamento’ baseada em uma rede de sensores ‘DIY’ que pode analisar informação autonomamente, em vez de enviá-la para análise remota. Isso significará que se um robô industrial notar seu próprio equipamento funcionando mal, será capaz de reconhecer o que precisa fazer e auto-corrigir quaisquer falhas. No entanto, tais sistemas precisarão de supervisão humana externa em caso de falhas que não detectem.

Dados ‘ao vivo’ contínuos também serão críticos para permitir exércitos de robôs ‘trabalhadores’ operarem em sincronicidade perfeita, continuamente coreografando suas ações em resposta a dados de localização ou medição ao vivo de outros robôs.

A necessidade de dados serem digitalmente presentes em múltiplos lugares ao mesmo momento em que são gerados nos exige aplicar o pensamento por trás do tradicional ‘help desk de TI’ a todo o ecossistema IoT industrial. Precisamos de um padrão seguro para compartilhar tudo, de áudio e vídeo a imagens e texto, entre milhões de dispositivos industriais. Isso exigirá uma conexão genuinamente de baixa latência, ao vivo, que pode tornar salas de controle industrial digitalmente onipresentes através de uma linha de suprimentos inteira, permitindo a troca bidirecional de sinais de controle e informação.

No entanto, atualmente não há padrões abertos para comunicação remota industrial para permitir que máquinas industriais de qualquer fornecedor compartilhem dados ao vivo e permitam intervenção humana remota através de todos os equipamentos e componentes de manufatura. Empresas como a Siemens têm protocolos proprietários para acesso remoto a máquinas, mas estes só funcionam com suas próprias máquinas. Este modelo proprietário para máquina-a-máquina arguably danificou outras indústrias. Milhões de veículos não se conectam com diferentes modelos de telefone, criando assim um IoT de ‘carro conectado’ fragmentado, devido a painéis de carros sendo divididos entre rivais de smartphones e empresas de busca que ‘bloqueiam’ dispositivos de concorrentes.

Se este sistema for transposto para a manufatura, criará uma paisagem IoT industrial fragmentada onde algumas máquinas não podem interagir com máquinas de outros fabricantes e salas de controle não podem exercer o mesmo grau de controle sobre toda maquinaria. Isso mina a visão de cadeias de suprimentos ponta a ponta totalmente digitalmente integradas e também poderia tornar a automação impossível, pois isso necessitaria supervisão remota em tempo real de toda maquinaria. Crucialmente, poderia comprometer a cibersegurança ao tornar algumas máquinas inacessíveis a especialistas em cibersegurança.

A única maneira de alcançar a visão do governo é criar uma plataforma aberta, segura e segura para troca de dados ponta a ponta através de toda a cadeia de suprimentos industrial. Isso permitiria comunicação segura, de baixa latência e multi-direcional entre todas as máquinas. Crucialmente, significaria que a conectividade da cadeia de suprimentos é retrocompatível e totalmente ‘à prova de futuro’ para que possa incorporar perfeitamente quaisquer novos robôs industriais ou máquinas que surjam no futuro. Também tornaria técnicos, pessoal de cibersegurança, engenheiros e funcionários de fábrica digitalmente onipresentes através de um chão de fábrica de equipamentos diversos e variados, e permitiria que eles acessassem remotamente qualquer máquina instantaneamente para corrigir falhas.

Se quisermos realizar plenamente a visão de uma cadeia de suprimentos industrial interconectada através do Reino Unido e mundialmente, devemos desafiar fabricantes industriais rivais a se reunir em torno de uma abordagem de padrão aberto que fortalecerá todos os stakeholders na cadeia de suprimentos.

Adam Byrne é o CEO da RealVNC.