Coleta de Dados: A Pedra Angular do Sucesso na Manufatura Inteligente

A manufatura inteligente é alcançada pela coleta de dados, diz Coen Huesmann, VP de Consultoria, Centro de Excelência de Manufatura da CGI...

Uma falha isolada em um processo de manufatura poderia ser a diferença entre vida e morte enquanto gigantes farmacêuticos correm contra o relógio para produzir vacinas para combater a COVID-19.

A CGI está liderando o caminho na consultoria a fabricantes globais — de plantas químicas a empresas de laticínios a fabricantes discretos — sobre como dar o próximo passo na jornada digital rumo à Indústria 4.0 — um movimento que também aliviaria problemas de produção. Consultores de TI e negócios da CGI ajudam empresas a coletar dados para criar cadeias de suprimentos ágeis e resilientes que são responsivas o suficiente para identificar e corrigir rapidamente problemas operacionais.

Coen Huesmann, Vice-Presidente de Manufatura da CGI Nederland concorda que a pandemia está colocando pressão nas empresas e destaca a necessidade de fabricantes começarem a se afastar de uma abordagem em silos para um processo integrado ponta a ponta.

"Muitos clientes têm locais de manufatura que estão operando desde os anos 70 ou 80 e é sobre trazer estes em linha com a Indústria 4.0 - tempo de vida de dados em uma empresa de manufatura não pode ser ignorado", disse Huesmann.

"Este mês ouvimos que vacinas na Holanda estão atrasadas porque uma das grandes empresas farmacêuticas teve um problema em sua fábrica. E agora todos querem saber, por que este problema ocorreu? Mas não é fácil obter estas respostas pois uma fábrica opera em um grande ecossistema. Além do fato de que vacinas contêm organismos vivos. Você tem muitas máquinas diferentes, e qualquer uma destas máquinas pode levar a um erro. E toda essa informação está sentada em silos e é informação sem contexto", ele disse.

Huesmann lidera uma equipe na CGI que ajuda empresas de manufatura a otimizar operações e construir cadeias de suprimentos ágeis usando uma metodologia forte chamada Manufacturing Atlas, fornecendo soluções inovadoras para abordar novas realidades de mercado e atender necessidades dos clientes.

Preenchendo a lacuna entre OT e TI

"Coletar informação de todos os sistemas é chave para fornecer todas as respostas necessárias para rodar uma fábrica e é vital para ajudá-las a alcançar seus objetivos finais e visão estratégica", aponta Huesmann.

"Muitas fábricas antigas ainda têm muitos processos intensivos em mão de obra no lugar. Ajudamos nossos clientes a identificar seus próximos passos e os apoiamos em sua jornada para automatizar processos do pedido à produção ao controle de qualidade à entrega. Incluindo processos através da cadeia de valor ponta a ponta incluindo logística, controle de qualidade e etapas de produção, enquanto também mantêm o equipamento em uma fábrica. Junto com nossos clientes, cada vez mais focamos em segurança e sustentabilidade.

"Para estes, bem como para seus objetivos de eficiência e produtividade, eles precisam tomar decisões baseadas em fatos. Fabricantes querem usar seus dados para tomar melhores decisões. Fábricas são os maiores geradores de dados, e é difícil para fabricantes dar sentido a eles. Primeiro você deve coletá-los e então contextualizá-los para que você possa desbloquear seu valor."

Huesmann explica mais sobre o processo operacional de Automação e como a CGI está preenchendo a lacuna entre tecnologia operacional (OT) e tecnologia da informação (TI).

"Temos uma metodologia forte para ajudar nossos clientes de manufatura em sua jornada de se tornarem mais maduros em seus processos e automação em suas fábricas", ele disse.

"Um exemplo disso é um de nossos clientes químicos onde construímos uma planta totalmente integrada. Pedidos vindos de seu sistema SAP disparam produção nas plantas. Cada etapa de produção é executada de forma automatizada até o caminhão que é guiado em seu sistema de navegação para o silo certo para pegar o produto acabado e entregá-lo aos clientes."

"Para este cliente programamos os controladores lógicos programáveis (CLPs) no chão de fábrica que acionam bombas e válvulas e vasos, até seus sistemas de controle de decisão na sala de controle e nos sistemas de execução de manufatura (MES). Somos capazes de rastrear e traçar, pesar e dispensar, aprender como melhorar eficiência e mais. Neste momento estamos trabalhando para conectar isso ao mundo exterior integrando a fábrica com logística."

"É assim que muitas operações de manufatura podem melhorar, mas apenas processo-por-processo ou máquina-por-máquina. Tentamos realmente entender onde o valor deste processo está da perspectiva do cliente final. Podemos realmente economizar enormes quantias de dinheiro para nossos clientes, e melhorar a qualidade do processo ao mesmo tempo. Se você automatiza processos, você automaticamente melhora a segurança."

Sistemas de Execução de Manufatura

Mas como você vai sobre coletar dados antigos através de múltiplos sites dentro de operações de manufatura bem estabelecidas datando de 50 anos?

"Fábricas estão sendo renovadas em uma velocidade completamente diferente comparada a sistemas de TI. Então, estamos construindo plataformas que podem conectar todas as fontes de dados em uma fábrica a uma plataforma independentemente de idade e tecnologia. Estas então permitem que nossos clientes tomem decisões bem informadas", explicou Huesmann.

"Sistemas de Execução de Manufatura (MES) e estas plataformas de dados combinadas estão permitindo que nossos clientes não apenas colem informação tradicional que já estava conectada, mas também acessem e colem informação de bombas e vasos e todas as coisas na fábrica que anteriormente nunca foram conectadas."

"Então adicionamos sensores a equipamentos, por exemplo para troca de calor e para medir vibrações ou fluxo. Então, fábricas nunca são apenas tecnologia antiga. Elas são sempre uma mistura de tecnologia antiga e nova e elas se comunicam de várias maneiras. Fazemos as conexões para obter dados, mas então também trazemos contexto aos dados."

A CGI verifica regularmente com clientes sobre sua experiência digital e sua experiência MES via sua pesquisa MES. "Este outono, lançaremos uma nova pesquisa MES que nos permitirá explorar e apresentar as últimas tendências", disse Huesmann.

Parcerias-chave na jornada para a Indústria 4.0

A parceria da CGI com a SAS é importante para ambas as partes.

Huesmann disse: "Os sistemas MES estão fornecendo informação central sobre fábricas para ajudar nossos clientes a melhorar processos de manufatura. A SAS é uma plataforma para análises que é unicamente posicionada. Eles têm um processo de coletar continuamente dados, analisar dados e melhorar processos através de nossa plataforma."

"IA é uma parte integral de sua plataforma. Quando implementada da maneira certa, é aqui que os dados reais da manufatura são coletados. O tempo de brincar e provar conceitos com IA ficou para trás. Vemos organizações escalando IA e para isso você precisa de um parceiro de plataforma forte como SAS. O que adicionamos como CGI é nosso conhecimento técnico e de negócios para fornecer o contexto certo e criar valor."

A CGI também faz parceria com Hexagon, Aveva e Trendminer. "Hexagon é um de nossos parceiros na automação de processos manuais. Por exemplo, para um de nossos clientes de manufatura, estamos apoiando conjuntamente a automação da formulação de seus produtos. Com esta solução, nosso cliente é capaz de trazer novas receitas para produção de forma padronizada e automatizada, tornando produção e troca de produto mais seguras e muito mais eficientes."

"Com a Aveva desenhamos e construímos plataformas MES padronizadas que suportam padronização de processos através de fábricas. IA é parte desta plataforma para plantas mais maduras para otimizar qualidade, eficiência e segurança."

"Trendminer é de fato um de nossos parceiros-chave. Plataformas de analytics de autoatendimento como Trendminer são projetadas para combinar fontes de dados de forma padronizada, uma vez que dados são contextualizados, eles fornecem os insights para permitir melhorias revolucionárias. Onde SAS contém opções mais avançadas para IA e análise mais profunda, ferramentas de autoatendimento como Trendminer são para uso mais pragmático próximo à manufatura."

Cibersegurança na manufatura protege o ouro

É vital que fabricantes não apenas planejem para a Indústria 4.0, mas também mantenham dados seguros, enquanto fazem a transição digital. Dados são ouro, então como os dados permanecem seguros durante esta coleta?

"Este é provavelmente um dos maiores temas em que estamos ativos. Com nossas proposições MES e analytics ajudamos clientes a desbloquear dados de operações de manufatura. Estas plataformas são geralmente bem seguras de acordo com os padrões mais recentes."

"A vulnerabilidade reside mais no ambiente OT. Em fábricas modernas, quase todo novo equipamento é hoje em dia conectado, mas dispositivos mais antigos nem sempre são seguros de acordo com os mais recentes padrões de segurança de TI."

"Portanto, tentamos isolar este tipo de equipamento. Mas proteger ativos nunca deve vir à custa do uso. Temos especialistas em segurança OT que ajudam nossos clientes com hardening de equipamentos. Seguramos dispositivos de diferentes maneiras para que possamos cavar o ouro sem expô-lo ao mundo externo", disse Huesmann.

O que é a Quarta Revolução Industrial?

Indústria 4.0 refere-se à transformação na forma como bens são produzidos e entregues — movendo-se da automação industrial e fábrica flexível para fábricas totalmente conectadas, baseadas na aplicação de novas tecnologias.

Para ter uma vantagem competitiva, fabricantes reconheceram que devem alavancar tecnologias digitais pós-covid-19. Novas tecnologias são desenvolvidas em velocidade crescente; Permitindo formas de trabalhar que não eram possíveis antes. Tecnologias também se habilitam mutuamente: analytics de autoatendimento, IoT, IA, nuvem, mobile, computação quântica, 5G, combinados com uma visão forte e processo permitirão e forçarão fabricantes a se tornarem mais ágeis e mais responsivos.

Como exemplo, uma conectividade sem fio segura em conexão com sensores acessíveis permite recuperar dados de segmentos de manufatura que nunca foram medidos antes. Realimentar a informação para CLPs, capacita automação de fábrica, tornando automação industrial possível em uma escala muito maior, o que por sua vez aumentará produtividade e desempenho.

Com o poder computacional da nuvem, algoritmos de IA podem analisar vastas quantidades de dados e criar aprendizado destes dados de forma automatizada. Este aprendizado pode ser usado para otimizar processos em fábricas de uma maneira que não era possível até vários anos atrás.

Enormes ganhos aguardam indústrias que vão digital — na manufatura, permite produção flexível ao permitir que fábricas inteligentes mudem rapidamente linhas de produção para encurtar lead times e identificar rapidamente falhas.

Para acelerar manufatura inteligente, gêmeos digitais de máquinas e operações serão uma necessidade para simulação segura e otimização inteligente, assim como automação de fábrica e controle em tempo real de equipamentos e tarefas.

Insights que você pode agir

No ano em que a CGI marca seu 45º aniversário, com nova tagline, Insights you can act on, Huesmann dá suas previsões para 2021.

Qual é seu principal insight para 2021?

"Interação entre pessoas e encontros no chão de fábrica voltarão mas não 24/7. Manufatura ainda é chave com novas operações de manufatura construídas em cada região."

Que nova tecnologia você acha que terá mais impacto na manufatura?

"Vejo a tempestade perfeita para uma gama de novas tecnologias decolarem neste momento. Isso foi confirmado ano passado pouco antes da pandemia durante uma cúpula web atendida por formadores de opinião, cientistas, estudantes, startups e políticos como Tony Blair e top CEOs e empreendedores. IA existe há anos mas agora está sendo trazida a um nível totalmente diferente, habilitada por outras tecnologias maduras como nuvem e IoT. Computação quântica não é tão grande ainda, mas a quantidade de investimento é enorme e isso terá um efeito ainda maior na IA. Estamos prestes a ver coisas muito emocionantes habilitadas por todas estas tecnologias."