Colheita de dados - chave na jornada para a fabricação inteligente

A fabricação inteligente é alcançada pela coleta de dados, diz Coen Huesmann, CGI VP, Centro de Excelência em Manufatura de Serviços de Consultoria...
Uma falha isolada em um processo de fabricação pode ser a diferença entre a vida e a morte, enquanto os gigantes farmacêuticos correm contra o relógio para produzir vacinas para combater o COVID-19.

A CGI está liderando o caminho na consultoria de fabricantes globais - de fábricas de produtos químicos a empresas de laticínios e fabricantes discretos - sobre como dar o próximo passo na jornada digital em direção à Indústria 4.0 - um movimento que também aliviaria os problemas de produção. Os consultores de TI e de negócios da CGI ajudam as empresas a coletar dados para criar cadeias de suprimentos ágeis e resilientes que respondem o suficiente para identificar e corrigir rapidamente problemas operacionais.

Coen Huesmann, vice-presidente de fabricação da CGI Nederland, concorda que a pandemia está sobrecarregando as empresas e destaca a necessidade de os fabricantes começarem a se afastar de uma abordagem de silo para um processo integrado de ponta a ponta.

“Muitos clientes têm fábricas que operam desde os anos 70 ou 80 e trata-se de alinhá-las com a Indústria 4.0 – a vida útil dos dados em uma empresa de manufatura não pode ser ignorada”, disse Huesmann.

“Este mês ouvimos que as vacinas na Holanda estão atrasadas porque uma das grandes empresas farmacêuticas teve um problema em sua fábrica. E agora todo mundo quer saber, por que esse problema ocorreu? Mas não é fácil obter essas respostas, pois uma fábrica opera em um grande ecossistema. Além do fato de que as vacinas contêm organismos vivos. Você tem muitas máquinas diferentes e qualquer uma dessas máquinas pode levar a um erro. E todas essas informações estão em silos e são informações sem contexto”, disse ele.

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

Preenchendo a lacuna entre TO e TI

“A coleta de informações de todos os sistemas é fundamental para fornecer todas as respostas necessárias para administrar uma fábrica e é vital para ajudá-los a alcançar seus objetivos finais e visão estratégica”, ressalta Huesmann.

“Muitas fábricas mais antigas ainda têm muitos processos de trabalho intensivo. Ajudamos nossos clientes a identificar seus próximos passos e os apoiamos em sua jornada para automatizar processos desde o pedido até a produção, passando pelo controle de qualidade até a entrega. Incluindo processos em toda a cadeia de valor de ponta a ponta, incluindo logística, controle de qualidade e etapas de produção, além de manter o equipamento em uma fábrica. Junto com nossos clientes, focamos cada vez mais em segurança e sustentabilidade.

“Para estes, bem como para suas metas de eficiência e produtividade, eles precisam tomar decisões com base em fatos. Os fabricantes querem usar seus dados para tomar melhores decisões. As fábricas são o maior gerador de dados, e é difícil para os fabricantes entender isso. Primeiro você deve coletá-lo e depois contextualizá-lo para poder desbloquear seu valor.”

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

“Temos uma metodologia forte para ajudar nossos clientes de manufatura em sua jornada de amadurecimento em seus processos e automação em suas fábricas”, disse ele.

“Um exemplo disso é um de nossos clientes químicos onde construímos uma planta totalmente integrada. Os pedidos vindos de seu sistema SAP acionam a produção nas fábricas. Cada etapa da produção é executada de forma automatizada até o caminhão que é direcionado em seu sistema de navegação ao silo certo para pegar o produto acabado e entregá-lo aos clientes.”

“Para este cliente, programamos os controladores lógicos programáveis ​​(CLP’s) no chão de fábrica que acionam bombas e válvulas e vasos, diretamente através de seus sistemas de controle de decisão na sala de controle e nos sistemas de execução de fabricação (MES). Somos capazes de rastrear e rastrear, pesar e dispensar, aprender como melhorar a eficiência e muito mais. Neste momento, estamos trabalhando para conectar isso ao mundo exterior, integrando a fábrica com a logística.”

“É assim que muitas operações de fabricação podem melhorar, mas apenas processo por processo ou máquina por máquina. Tentamos realmente entender onde está o valor desse processo na perspectiva do cliente final. Podemos realmente economizar muito dinheiro para nossos clientes e melhorar a qualidade do processo ao mesmo tempo. Se você automatizar processos, automaticamente melhora a segurança.”

Fabricando Sistemas de Execução

Mas como você coleta dados antigos em vários locais dentro de operações de fabricação bem estabelecidas que datam de 50 anos?

“As fábricas estão sendo renovadas em uma velocidade completamente diferente em relação aos sistemas de TI. Portanto, estamos construindo plataformas que podem conectar todas as fontes de dados de uma fábrica a uma plataforma, independentemente da idade e da tecnologia. Isso permite que nossos clientes tomem decisões bem informadas”, explicou Huesmann.

“Manufacturing Execution Systems (MES) e essas plataformas de dados combinadas estão permitindo que nossos clientes não apenas coletem informações tradicionais que já estavam conectadas, mas também acessem e coletem informações de bombas e vasos e todas as coisas na fábrica que nunca foram conectadas anteriormente.”

“Depois adicionamos sensores aos equipamentos, por exemplo, para troca de calor e para medir as vibrações ou fluxo. Assim, as fábricas nunca são apenas tecnologia antiga. Eles são sempre uma mistura de tecnologia antiga e nova e se comunicam de várias maneiras. Fazemos as conexões para obter dados, mas também trazemos contexto aos dados.”

A CGI verifica regularmente com os clientes sua experiência digital e sua experiência MES por meio de sua pesquisa MES. “Neste outono, lançaremos uma nova pesquisa MES que nos permitirá explorar e apresentar as últimas tendências”, disse Huesmann.

Parcerias importantes 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 informações essenciais sobre as fábricas para ajudar nossos clientes a melhorar os processos de fabricação. O SAS é uma plataforma de análise que está posicionada de forma única. Eles têm um processo de coleta contínua de dados, análise de dados e melhoria de processos por meio de nossa plataforma.”

“A IA é parte integrante de sua plataforma. Quando implementado da maneira correta, é aqui que os dados reais da fabricação são coletados. A hora de brincar e provar conceitos com a IA ficou para trás. Vemos que as organizações estão escalando a IA e, para isso, você precisa de um parceiro de plataforma forte como o 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 a Hexagon, Aveva e Trendminer. “A Hexagon é um de nossos parceiros na automação de processos manuais. Por exemplo, para um de nossos clientes de fabricação, estamos apoiando em conjunto a automação da formulação de seus produtos. Com esta solução, nosso cliente pode trazer novas receitas para a produção de forma padronizada e automatizada, tornando a produção e a troca de produtos mais seguras e muito mais eficientes.”

“Com a Aveva, projetamos e construímos plataformas MES padronizadas que suportam a padronização de processos nas fábricas. A IA faz parte desta plataforma para plantas mais maduras para otimizar qualidade, eficiência e segurança.”

“O Trendminer é de fato um dos nossos principais parceiros. Plataformas de análise de autoatendimento como o Trendminer são projetadas para combinar fontes de dados de maneira padronizada, uma vez que os dados são contextualizados, eles fornecem os insights para permitir melhorias revolucionárias. Onde o SAS contém opções mais avançadas para IA e análises mais profundas, ferramentas de autoatendimento como o Trendminer são para uso mais pragmático próximo à fabricação.”

A segurança cibernética na fabricação protege o ouro

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

“Este é sem dúvida um dos maiores temas em que atuamos. Com nossas propostas de MES e análises, ajudamos os clientes a desbloquear os dados das operações de fabricação. Essas plataformas geralmente são bem protegidas de acordo com os padrões mais recentes.”

“A vulnerabilidade reside mais no ambiente OT. Nas fábricas modernas, quase todos os novos equipamentos estão conectados hoje em dia, mas os dispositivos mais antigos nem sempre são protegidos de acordo com os mais recentes padrões de segurança de TI.”

“Por isso, tentamos cercar esse tipo de equipamento. Mas a proteção de ativos pode nunca vir à custa do uso. Temos especialistas em segurança OT que auxiliam nossos clientes no endurecimento de equipamentos. Protegemos os 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?

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

Para ter uma vantagem competitiva, os fabricantes reconheceram que devem aproveitar as tecnologias digitais pós-covid-19. Novas tecnologias são desenvolvidas a uma velocidade crescente; Possibilitando formas de trabalho que antes não eram possíveis. As tecnologias também permitem umas às outras:análises de autoatendimento, IOT, IA, nuvem, dispositivos móveis, computação quântica, 5G, combinados com uma visão e um processo fortes, permitirão e obrigarão os fabricantes a se tornarem mais ágeis e responsivos.

Como exemplo, uma conectividade sem fio segura em conexão com sensores acessíveis permite recuperar dados de segmentos de fabricação que nunca foram medidos antes. A retroalimentação das informações para os PLCs potencializa a automação fabril, possibilitando a automação industrial em uma escala muito maior, o que, por sua vez, aumentará a produtividade e o desempenho.

Com o poder computacional da nuvem, os algoritmos de IA podem analisar grandes quantidades de dados e criar aprendizado a partir desses dados de maneira automatizada. Esse aprendizado pode ser usado para otimizar processos nas fábricas de uma forma que não era possível até vários anos atrás.

Grandes ganhos aguardam as indústrias que se tornam digitais - na fabricação, permite uma produção flexível, permitindo que as fábricas inteligentes alternem rapidamente as linhas de produção para reduzir os prazos de entrega e identificar rapidamente falhas.

Para acelerar a fabricação 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 sobre os quais você pode agir

No ano em que a CGI completa 45 anos, com novo slogan, Insights sobre os quais você pode agir Huesmann dá suas previsões para 2021.

Qual ​​é o seu principal insight para 2021?

“A interação entre as pessoas e as reuniões no chão de fábrica voltarão, mas não 24 horas por dia, 7 dias por semana. A fabricação ainda é fundamental com novas operações de fabricação construídas em cada região.”

Que nova tecnologia você acha que terá maior impacto na fabricação?

“Vejo a tempestade perfeita para uma série de novas tecnologias decolarem neste momento. Isso foi confirmado no ano passado, pouco antes da pandemia, durante uma cúpula na web com a participação de formadores de opinião, cientistas, estudantes, start-ups e políticos como Tony Blair e os principais CEOs e empreendedores. A IA existe há anos, mas agora está sendo levada a um nível totalmente diferente, habilitada por outras tecnologias em amadurecimento, como nuvem e IOT. A computação quântica ainda não é tão grande, mas a quantidade de investimento é enorme e isso terá um efeito ainda maior na IA. Estamos prestes a ver algumas coisas muito interessantes habilitadas por todas essas tecnologias.”