25 Líderes Visionários Moldando o Futuro da Manufatura

Em 2021, a Smart Manufacturing começou a perguntar aos líderes transformando a manufatura qual efeito a pandemia de coronavírus teve em seus negócios. Não apenas as histórias continuam a surpreender, também estamos vendo alguns dos efeitos cascata da COVID-19 emergirem em suas respostas.

Dois respondentes disseram que reshoring — trazer a manufatura de volta aos Estados Unidos — está acontecendo. Um é o fabricante por contrato de eletrônicos Electro Soft Inc., cujos clientes estão pedindo à empresa de Pittsburgh para produzir mais, e o outro é na Amazon Web Services.

"O near-shoring e re-shoring da manufatura é real e um momento para empresas não apenas implementarem 'o testado e verdadeiro', mas mudarem seus processos de negócio e stacks de tecnologia para serem mais ágeis", disse Douglas Bellin, gerente geral, fábrica inteligente e Indústria 4.0, AWS.

A razão primária para reverter offshoring é, claro, problemas de cadeia de suprimentos. E o catalisador para aqueles problemas é a pandemia, da qual histórias inspiradoras continuam a emergir.

Por exemplo, a equipe no Laboratório Nacional Oak Ridge na Instalação de Tecnologia de Fibra de Carbono descobriu como produzir mídia N-95 para máscaras faciais, e então transferiu aquela tecnologia para um parceiro industrial que faz filtros diesel. A colaboração deles permitiu produção de mais de 3 milhões de máscaras por dia.

Mais de dois anos na pandemia, corporações de todos os tamanhos, startups, parcerias público-privadas e universidades igualmente continuaram a produzir ideias inovadoras e produtos inovadores junto com itens essenciais dos quais dependemos, criando oportunidades para a liderança demonstrada nas próximas páginas emergir.

Kira Barton, Ph.D.

Professora Associada, Universidade de Michigan (U-M)

O atrativo da manufatura inteligente (MI) para Barton foi intensificado pelas fraquezas da indústria reveladas durante a pandemia. "A pandemia forneceu um exemplo sem precedentes da necessidade de agilidade melhorada e tomada de decisão inteligente no setor de manufatura, incluindo a cadeia de suprimentos", ela disse. "Isso estimulou iniciativas de pesquisa adicionais e oportunidades de financiamento dentro deste domínio, bem como fortes colaborações com a indústria." Barton e sua equipe na U-M criaram um framework de gêmeo digital (GD) orientado a requisitos que define as especificações necessárias para habilitar reutilizabilidade, interoperabilidade, intercambiabilidade, manutenibilidade, extensibilidade e autonomia de GD através de uma ampla gama de aplicações. "Acho que o desenvolvimento de um... framework, bem como a demonstração e implementação deste framework em vários problemas industrialmente relevantes é nossa maior conquista", ela disse. "Gostaríamos de continuar a ser líderes neste espaço." E o atrativo da MI? "A manufatura inteligente reúne conceitos de robótica, inteligência artificial e sistemas ciber-físicos para aproveitar informação para tomada de decisão mais inteligente dentro da indústria de manufatura", disse Barton. "Isso fornece uma oportunidade única de trabalhar através de vários domínios em um problema socialmente importante."

Hui Yang, Ph.D.

Professor, Universidade Estadual da Pensilvânia

O laboratório de pesquisa de Yang foca no design e desenvolvimento de novas tecnologias "sensoriamento-modelagem-otimização" para investigar dinâmicas não-lineares e estocásticas na manufatura para melhoria de qualidade. Entre seus trabalhos mais recentes, Yang e sua equipe de pesquisa projetaram um novo método de privacidade diferencial para habilitar proteções automatizadas para dados sensíveis adicionando "ruído" para deter hackers; aproveitaram a nova geração de IoT e computação distribuída para desenvolver novos modelos de rede usando uma abordagem estocástica para processamento de informação de máquina e monitoramento de condição; e projetaram novos métodos Six Sigma para controle de qualidade de manufatura aditiva. "Como um ecossistema, temos pessoas trabalhando em esforços isolados em diferentes áreas de manufatura aditiva, e engenheiros de sistemas podem ajudar a conectar os pontos para fornecer um framework para gestão de qualidade", disse Yang. "Qualidade é indispensável, e se projetamos um framework de gestão de qualidade no nível de sistema desde o início, então temos qualidade mais alta e melhor produtividade a menor custo. Em última análise, todos querem fazer manufatura de alta precisão, ponta, mas se a qualidade sofre em qualquer etapa durante a produção, você perde a vantagem competitiva necessária para o mercado global."

Eric M. Johnson, Ph.D.

Gerente Sênior, Laboratório de Pesquisa de Manufatura Aditiva, Eaton Corporation

Antes de entrar em manufatura aditiva, Johnson passou sua carreira trabalhando em como a manufatura impacta materiais e, em última análise, a durabilidade dos produtos. "Então em 2013, meu empregador na época decidiu comprar uma impressora 3D de metal", ele disse. "Como metalurgista, não podia deixar passar a oportunidade de trabalhar em uma tecnologia tão legal. Uma vez que comecei a trabalhar no campo, meus olhos se abriram para as oportunidades que a manufatura aditiva (MA) poderia trazer para design, manufatura e cadeia de suprimentos." Ele entrou na comunidade MA, construiu relacionamentos e aprendeu mais sobre impressão 3D. "Devo tanto à maior comunidade MA pela tecnologia incrível que foi desenvolvida e ideias fantásticas que inspiraram os adotantes de manufatura aditiva como eu", ele disse. Johnson também é inspirado pelo uso wholehearted de MA pela Eaton e a dedicação de suas equipes que ajudaram a trazer produção MA de peças aeroespaciais à frutificação em tempo recorde. "Acredito que podemos mudar a forma como a manufatura é feita e este é meu objetivo para o futuro!" ele disse.

Douglas Bellin

Gerente Geral, Fábrica Inteligente e Indústria 4.0, Amazon Web Services

Em seu papel de supervisionar a estratégia geral e roadmap para Amazon Web Services para Indústria, Bellin tem assento na primeira fila para identificar tendências através da manufatura. Uma tendência que ele vê é o ritmo rápido de mudança. "Estamos em um ponto de inflexão crítico no mercado e a aceleração da mudança está aumentando", ele disse. "No passado, o mercado veria mudanças que eram em prazos de 10-20 anos. Agora, vemos mudanças de mercado e melhorias que acontecem em menos de cinco anos ou mais rápido." Além disso, muitas das tecnologias associadas com Indústria 4.0, como monitoramento remoto e operações, manufatura auto-corretiva, IA e aprendizado de máquina, Bellin agora vê como must-haves. Este green belt Six Sigma, que começou sua carreira trabalhando em todos os empregos em uma fábrica de aço, também vê oportunidade nos emaranhados de cadeia de suprimentos relacionados à pandemia. "O near-shoring e re-shoring da manufatura é real e um momento para empresas não apenas implementarem 'o testado e verdadeiro', mas mudarem seus processos de negócio e stacks de tecnologia para serem mais ágeis", ele disse.

Jennifer Tisdale

CEO, GRIMM

Tisdale é uma estrategista de ciber-economia notada por construir programas e estratégias de cibersegurança para indústria, governo e academia. As áreas de foco de sua empresa incluem segurança de sistemas ciber-físicos onde hardware e software convergem, redes, testes de segurança de aplicações, treinamento e consultoria. Sua expertise é concentrada na segurança de sistemas ciber-físicos conectados e tecnologias, incluindo Internet Industrial das Coisas, infraestrutura crítica e mobilidade avançada de transporte. Tisdale possui uma mistura única de experiência nas indústrias de defesa, automotiva, manufatura e tecnologia. Ela anteriormente foi gerente de programa de ciber-mobilidade para a Michigan Economic Development Corporation (MEDC). Na MEDC, Tisdale foi responsável por apoiar as indústrias automotiva e de defesa fundindo mobilidade inteligente e cibersegurança para avançar desenvolvimento de veículos conectados e autônomos. "Tecnologia introduz muitos benefícios para a manufatura, mas também risco de segurança", ela disse. "Sou inspirada a advogar e educar sobre a importância de práticas sólidas de cibersegurança para nossos fabricantes para ajudar a proteger seus negócios e qualidade de seus produtos. Também quero garantir que todo fabricante entenda que existem recursos disponíveis para melhorar sua postura de cibersegurança."

Thomas Bollenbach, Ph.D.

Chief Technology Officer, Advanced Regenerative Manufacturing Institute (ARMI)

Bollenbach está liderando esforços entre os membros do BioFabUSA, um programa ARMI, para usar manufatura inteligente para fabricação de células, tecidos e órgãos. Entre suas conquistas estão uma plataforma de manufatura SMAC (escalável, modular, automatizada e fechada) e um Centro de Caracterização de Tecido Profundo. Eles também estão desenvolvendo plataformas baseadas em sensores em tempo real e analytics de dados para controle de qualidade em processo e de produto final para superar obstáculos impostos quando princípios de manufatura inteligente não são aplicados. "SMAC e caracterização profunda permitirão manufatura quality-by-design, que é essencial para o conceito décadas-antigo de tecidos e órgãos manufaturados se tornarem economicamente viáveis", disse Bollenbach. No futuro, ele vê um aumento na capacidade da indústria de biofabricação de monitorar e controlar manufatura através de aquisição e processamento de dados em tempo real que aproveita ferramentas como IA. "Vejo isso como levando a uma mudança de práticas de controle de qualidade que são atualmente realizadas no laboratório, usando as ferramentas tradicionais do químico analítico, para um técnico monitorando saídas de sensores", disse Bollenbach. "Isso também levará a uma mudança na forma como agências regulatórias como o FDA revisam e aprovam os processos de manufatura que são apresentados a eles."

Akhila Tadinada

Chief Technology Officer, Xemelgo Inc.

Nada dá a Tadinada maior alegria que criar software para fabricantes. "Fabricantes são os verdadeiros construtores de nossas economias", ela disse. Ela e um colega em um empregador anterior estabeleceram a startup de Seattle em 2018 para oferecer apps turnkey Indústria 4.0 para rastrear matérias-primas, trabalho em progresso, ativos, remessa e produtos acabados. "Os assistentes digitais da Xemelgo garantem que o fabricante possa focar em fazer o trabalho enquanto o software da Xemelgo trabalha em segundo plano para garantir que tudo está nos trilhos", ela disse. Para inspiração, Tadinada olha para a carreira do pai em uma das maiores empresas de fabricação de equipamentos de geração de energia da Índia, onde visitou quando menina, e para a Amazon. "A Amazon começou com um pequeno site vendendo livros 30 anos atrás e eventualmente reimaginou cada aspecto de operações de varejo", ela disse. "Acreditamos que a manufatura está começando em uma jornada similar. À medida que obtemos cada aspecto da manufatura conectado e dados em tempo real fluindo através, fabricantes poderão construir produtos altamente customizados a um momento de aviso e servir a demanda de seus clientes finais como nunca antes."

Sachin Lulla

Líder do Setor de Consultoria das Américas, Manufatura Avançada e Mobilidade, EY

A missão na EY, anteriormente conhecida como Ernst & Young, é criar um mundo de trabalho melhor. Transformar a manufatura especificamente está no cerne da missão para Lulla em seu papel como líder de consultoria de manufatura. "Nossa maior conquista foi o lançamento do nosso Hub de Inovação EY-Nottingham Spirk em Cleveland para mostrar o futuro da manufatura inteligente e transformação digital para nossos clientes", ele disse. "Estamos em uma missão de fazer parceria com cada empresa de manufatura para transformar seus produtos, experiência do cliente e resiliência operacional com tecnologias digitalmente conjuntamente com nossos parceiros de ecossistema em nosso hub de inovação." A EY também criou uma abordagem holística para transformar empresas de manufatura com uma metodologia chamada Transformation Realized que adota uma abordagem centrada no humano para aplicar "tecnologia@velocidade" e "inovação@escala", ele disse. Vinte anos de consultoria com OEMs de manufatura automotiva e ser inspirado quando criança por seu pai, que fundou uma empresa de manufatura de vestuário bem-sucedida, claramente desempenharam papel chave em sua vida. "Está no meu DNA", disse Lulla de sua jornada para moldar o futuro da manufatura.

Malcolm J. Thompson, Ph.D.

Diretor Executivo, NextFlex

NextFlex, um instituto da Manufacturing USA, criou um novo tipo de eletrônica baseado em circuitos impressos que integram chips eletrônicos finos, flexíveis e interconexões impressas que permitem tempo rápido para mercado, são de baixo custo, e são criados através de um processo de manufatura eco-friendly. "Criamos uma parceria com membros do consórcio para resolver problemas colaborativamente enquanto também construímos uma organização de engenharia e manufatura dentro do NextFlex", disse Thompson. "Estas duas conquistas impulsionaram um aumento mensurável no nível de funcionalidade e maturidade de FHE (eletrônicos híbridos flexíveis)." Thompson gostaria de receber mais membros no NextFlex, atualmente em mais de 100, para cobrir uma gama ainda mais ampla da cadeia de suprimentos e expandir o número de seus parceiros de manufatura conforme o instituto trabalha para avançar adoção generalizada de eletrônicos híbridos aditivos, comercialização e aplicações. Crítico para o trabalho do NextFlex é seu uso de manufatura inteligente. "Implementamos múltiplos métodos de processos de impressão/aditivos para reduzir custo e complexidade na manufatura", ele disse. "Em termos de montagem de eletrônicos, utilizamos anexo de die flip-chip não-solda de baixa temperatura para ser compatível com materiais de baixa temperatura."

Jay Flores

Fundador, Invent the Change LLC

Flores fundiu seu conhecimento técnico com entretenimento para fazer divulgação STEM para crianças. Ele tem um diploma em engenharia mecânica, e é um ex-Embaixador Global STEM para Rockwell Automation. Também trabalhou com FIRST. Projetos empreendedores de Flores incluem fundar Invent the Change LLC, uma organização promotora de STEM. Durante a pandemia, quando a maioria das atividades e escolas estavam fechadas, ele criou um show em seu canal YouTube, "Não é Mágica, é Ciência." O show usa o aspecto de entretenimento de mágica, e experimentos científicos disfarçados de truques de mágica, para aumentar conscientização e entusiasmo sobre STEM. "Cada experimento é tão divertido quanto educativo e é divertido para todas as idades", ele disse. Em seu papel como Guia Mystery Science na Equipe Mystery Science da Discovery Education, Flores nutre curiosidade respondendo perguntas enviadas por estudantes como, "Como os tijolos LEGO foram inventados?" e "Por que as pessoas não caem de montanhas-russas quando vão de cabeça para baixo?" Jay também é apresentador do show de competição de inovação televisionado "Make48", que é filmado para PBS e alcança 96% dos lares dos EUA.

Frans Cronje

Co-fundador e CEO, DataProphet (Pty.) Ltd.

Quando Cronje pensa no futuro da manufatura inteligente, ele vê um ecossistema pan-operacional, auto-otimizador, impulsionado por IA mas com pessoas no centro. Na fábrica do futuro, humanos são empoderados para melhorar continuamente suas habilidades digitais. Isso será necessário à medida que interfaceiam com máquinas cada vez mais inteligentes que fazem novos produtos e componentes com materiais cada vez mais avançados. "A manufatura do futuro também capturará valor com métricas diferentes como benefício social e ambiental, colaboração inter-disciplinar e escalabilidade de capacidades digitais", ele disse. Cronje estabeleceu a DataProphet em 2014 quando transformou uma consultoria em uma empresa. Desde então, ele e sua equipe de engenheiros de dados e cientistas de dados consistentemente ajudaram clientes a reduzir defeitos de manufatura em média 40%. Alguns daqueles clientes até, através da solução PRESCRIBE da DataProphet, alcançaram zero defeitos. Esforços de Cronje levaram a um convite para juntar-se à Comunidade de Inovadores Globais do Fórum Econômico Mundial, composta pelas startups mais promissoras do mundo, e um pedido para falar no Encontro Anual dos Novos Campeões, aka "Summer Davos".

Daniel Burseth

Vice-Presidente de Engenharia, Eckhart

Eckhart combinou um robô colaborativo, visão de máquina e um robô móvel autônomo para fazer um sistema de inspeção de fim de linha totalmente automatizado. O sistema pode identificar decalques de produto colocados incorretamente, conexões elétricas ruins e componentes faltantes para um OEM de veículo comercial. "Historicamente, fabricantes colocam muitas pessoas em funções de inspeção nas quais estão armadas com uma lista de verificação em uma prancheta e algum treinamento básico", ele disse. "Humanos não são ótimos em tarefas de inspeção repetitivas e julgamentos de qualidade variam significativamente de um operador para o próximo. Apesar dos melhores esforços para revisar qualidade, muitas empresas acabam enviando produto ruim pela porta." Automação de inspeção está em alta demanda à medida que produtos aumentam em complexidade e mão de obra qualificada torna-se cada vez mais escassa. Além de inspeção e automação de testes, Eckhart continua a ver crescimento de dois dígitos em áreas mais tradicionais de automação de fábrica incluindo lixamento e retífica, atendimento de máquinas, e elevação e transporte de cargas pesadas. "Automação é fundamentalmente sobre aliviar pessoas das atividades mais monótonas, sujas e perigosas na fábrica", disse Burseth. "Temos orgulho na oportunidade de tornar fábricas dos EUA lugares mais desejáveis para trabalhar."

Martin Jun, Ph.D.

Professor Associado, Universidade Purdue; CEO & Co-Fundador, Maijker Corp.

Jun co-fundou (com fellow honoree Chandra Nath, Ph.D.) Maijker Corp. para comercializar um sensor de som que Jun desenvolveu para ajudar a entender status de operação de ferramenta de máquina, condição, anomalias de processo, saúde e mais, muito como o lendário trabalhador de fábrica que podia dizer pelo som de uma máquina se ela estava funcionando corretamente. Ele compara o sensor interno baseado em contato a um estetoscópio para detectar cada sequência única de sons de uma máquina que pode ser considerada como fala e interpretada. Jun também desenvolveu um framework de sistema ciber-físico imersivo e interativo (I2CPS), que é baseado nas similaridades de arquiteturas de manufatura inteligente enquanto enfatiza colaboração entre humanos e autonomia. Em geral, os módulos de autonomia estão no ciberespaço, e humanos os utilizam a partir de aplicações. "Especialmente no framework I2CPS, cognição humana pode ser substituída por inteligência artificial", disse Jun. "A autonomia pode controlar sistemas de manufatura em vez de humanos, e tanto humanos quanto autonomia compartilham o trabalho de análise de dados e associação." Através do trabalho em seu laboratório, Jun espera ajudar fabricantes pequenos e médios a sobreviver e prosperar, metas tornadas ainda mais difíceis de alcançar durante a pandemia, ele disse.

Thomas Hedberg Jr., Ph.D.

Diretor de Missão, Aquisição e Segurança Industrial, Laboratório de Pesquisa Aplicada para Inteligência e Segurança, Universidade de Maryland

Após 15 anos trabalhando para desenvolver padrões e capacidades digitais para empresa baseada em modelo (MBE), fio digital e gêmeo digital, Hedberg foi recrutado para construir e liderar uma equipe de pesquisa na Universidade de Maryland para estudar como escalar capacidades de manufatura inteligente para cadeias de suprimentos inteiras. "Contamos uma piada que começamos a trabalhar em resiliência de cadeia de suprimentos no início de março de 2020 quando você podia contar nos dedos de uma mão o número de pesquisadores focados no tópico", ele disse. "Então avance rápido para meados de março de 2020 e o mundo inteiro estava focado em cadeias de suprimentos." Antes da universidade, Hedberg trabalhou no NIST, onde co-desenvolveu o NIST Smart Manufacturing Systems Test Bed que é usado por empresas de software líderes para desenvolver e testar seus produtos. O projeto lhe rendeu a ele e sua equipe uma Medalha de Ouro do Departamento de Comércio dos EUA, a maior honra dada pelo Secretário de Comércio para "desempenho distinguido e excepcional", segundo um site governamental. Hedberg também foi instrumental na criação do Framework MBE da American Society of Mechanical Engineers, cujo primeiro padrão foi publicado em março de 2022.

Chandra Nath, Ph.D.

Chief Technology Officer & Co-Fundador, Maijker Corp.

Quando trabalhou na Hitachi America Ltd., Nath inventou um novo método de aquisição de sinal para monitoramento online de processos de manufatura e condição de ferramenta. Uma patente foi publicada. Mais recentemente, com fellow honoree Martin Jun, Ph.D., e John J. Murphy, Nath iniciou Maijker Corp. para comercializar um sistema de monitoramento de máquina baseado em IA, não-invasivo, simples e flexível plug-and-play que usa um sensor de som originado no laboratório de Jun. Maijker recebeu prêmios, com Nath como investigador principal, do National Science Foundation Seed Fund e Elevate Ventures Inc., Indianapolis, para continuar o trabalho de P&D e comercialização para o sistema. Maijker começou justamente quando a pandemia iniciou. Apesar de alguns atrasos iniciais induzidos por COVID no agendamento de testes e adoção da indústria, os co-fundadores tiveram a sorte de vender um produto de software e já têm a versão inicial de seu sistema de monitoramento de máquina em uso dentro das fábricas de seus parceiros. Um dos parceiros foi tão bem-sucedido usando o sistema que quer implantá-lo mais amplamente em sua fábrica e ofereceu compensar a empresa, um fenômeno que Nath considerou "um enorme sucesso."

Craig Blue, Ph.D.

Diretor, Programa de Manufatura Avançada, Laboratório Nacional Oak Ridge

Durante uma carreira de 25 anos em P&D de tecnologias de materiais e manufatura, Blue acumulou patentes, publicações e prêmios. Mas um de seus momentos mais orgulhosos foi ver especialistas do ORNL em manufatura e materiais, acoplados com suas instalações e capacidades, ajudarem na pandemia. Ele e sua equipe transformaram a Instalação de Tecnologia de Fibra de Carbono no ORNL para produzir mídia N-95 para máscaras faciais, e então transferiram aquela tecnologia para um parceiro industrial que faz filtros diesel para habilitar a cadeia de suprimentos e produção de mais de 3 milhões de máscaras por dia. Eles também usaram o fio digital — uma tecnologia pela qual Blue é apaixonado — para produzir rapidamente ferramentas para máscaras faciais e tubos de ensaio. Na verdade, a Instalação de Demonstração de Manufatura do ORNL, da qual Blue foi diretor fundador, impulsionou a criação e adoção do framework digital e analytics de dados para processos de manufatura. "O fio digital é chave para implementar manufatura avançada e levar a manufatura americana ao próximo nível", ele disse. "A tecnologia permite que empresas entendam e controlem totalmente seus processos de manufatura transitórios — para garantir propriedades da peça e reproduzir peças idênticas vez após vez."

Matthew Cordner

Arquiteto Principal de Negócios A&D, HCL Technologies Inc.

Após passar três décadas projetando, construindo e apoiando aeronaves de levantamento vertical, Cordner está aplicando suas lições aprendidas para TI. "Uma aeronave é um sistema complexo de sistemas cuidadosamente integrados, com trade-offs feitos em cada um para alcançar o desempenho desejado", ele disse. "Arquitetura de TI também é um 'sistema de sistemas' projetado para objetivos mais altos." Entre os objetivos mais críticos está agilidade — a capacidade de detectar e responder rapidamente a mudanças diárias em engenharia, a fábrica e a cadeia de suprimentos, ele disse. "Bilhões foram investidos em ferramentas de TI, ainda poucas empresas as integraram com este objetivo geral em mente", disse Cordner. "Isso requer que sistemas PLM e ERP se integrem mais efetivamente entre si e com o chão de fábrica. Na HCL, chamamos isso de Model Based Enterprise 2.0. Vemos foco renovado no papel do ERP em garantir agilidade e resiliência da cadeia de suprimentos. ERPs modernos como SAP S/4HANA foram projetados para ser mais rápidos, menos complexos, mais amigáveis ao usuário enquanto fornecem muito mais capacidade que ferramentas legadas." Ele oferece um lembrete gentil: "Lembre-se, o objetivo final é otimizar sua empresa, não suas aplicações."

Yujie Chen, Ph.D.

Engenheiro, Manufatura Digital e Usinagem, Caterpillar Inc.

Chen iniciou sua carreira na manufatura com a Caterpillar em 2013, e tem trabalhado em áreas relacionadas a manufatura avançada desde então. Seu trabalho envolve desenvolver e implementar modelagem de processo de manufatura, e troca e análise de dados entre processos de manufatura. "Isso é destinado a automatizar o processo de manufatura para garantir agilidade e resiliência", ele disse. "Por exemplo, um robô pode auxiliar na varredura de material entrante para variações, e então nossos sistemas de manufatura avançada podem se ajustar a estas variações mais inteligentemente." Através da MxD, o instituto de manufatura digital dentro da Manufacturing USA, ele liderou uma equipe de mais de 20 pessoas da academia e indústria em um projeto financiado, segundo um artigo de 2019 na Peoria Magazine quando o nomeou entre 40 Líderes Abaixo de 40. A COVID-19 iluminou a importância da manufatura inteligente, ele disse. "Com manufatura inteligente, o status do processo de manufatura pode ser monitorado, qualidade do produto pode ser prevista e design pode ser virtualmente validado", disse Chen. "Algumas pessoas podem estar fisicamente longe de linhas de manufatura, mas podem ter insight e controle ainda melhores da manufatura com tecnologias de manufatura inteligente."

Chinedum "Chi" Okwudire, Ph.D.

Fundador e CTO, Ulendo; Professor Associado, Engenharia Mecânica, Universidade de Michigan

Okwudire e seus colegas criaram novos algoritmos que aproveitam teoria de controle, modelagem avançada e sensoriamento, e aprendizado de máquina para aumentar a velocidade e precisão de impressoras 3D desktop e industriais a baixo custo. Fabricantes solicitaram seu algoritmo de compensação de vibração FBS para ajudá-los a acelerar suas impressoras 3D para atender ao pico de demanda trazido pela pandemia SARS-CoV-2, mas não estava pronto para distribuição comercial naquela época. "Fomos realmente inspirados pelos pedidos", ele disse. Enquanto isso, a equipe está implantando suas soluções em impressoras comerciais. "É ótimo ver nossas soluções saírem do laboratório de pesquisa e encontrarem sucesso no campo", disse Okwudire. "Temos muito mais soluções de manufatura inteligente em desenvolvimento — como nosso algoritmo SmartScan para impressão 3D a laser de metais — que estamos animados para trazer para a indústria de impressão 3D e além." O nome de sua empresa, Ulendo, significa "jornada" ou "viagem" na língua Chichewa. A equipe da empresa está em uma jornada "para usar software para permitir que máquinas de manufatura atinjam seu potencial total como ferramentas ubíquas para manufatura moderna", segundo o site da empresa.

Johan Bjorklund

CEO, Betacom

Quando Bjorklund se tornou CEO na Betacom em 2019, sua visão era para o futuro. A infraestrutura sem fio da Betacom para operadoras móveis poderia estar na encruzilhada da Indústria 4.0? Ele convocou líderes da indústria sem fio em finanças, engenharia, segurança, gestão de produto, vendas e marketing para iniciar uma nova unidade de negócio e um novo serviço Betacom — Betacom 5G as a Service (5GaaS) — o que a empresa chama do primeiro serviço sem fio privado totalmente gerenciado da indústria. "Desenvolvemos um serviço turnkey, apoiado por um centro de operações de rede moderno que gerencia segurança além de operações de rede", ele disse. Antes de se juntar à equipe que adquiriu a Betacom, Bjorklund co-fundou e é chairman do conselho de um projeto de paixão, empresa de software Aiberry. Seu software usa IA para analisar palavras, voz e expressões faciais de uma pessoa durante uma conversa curta guiada para entregar insights críticos a provedores médicos para ajudá-los a diagnosticar e tratar transtornos de saúde mental. "Em um tempo onde bem-estar mental é mais importante que nunca, Aiberry está aumentando acesso a cuidados, aprimorando detecção precoce e capacitando provedores de saúde", ele disse.

Sam Golan

Fundador & CEO, High QA Inc.

Em seus 25 anos de experiência prática em gestão de CAD/CAM e PLM, ficou claro para Golan que manufatura inteligente está relativamente em um bom lugar e movendo na direção certa para enfrentar desafios da Indústria 4.0. "O que está dramaticamente atrasado, no entanto, é a qualidade para manufatura", ele disse. Na visão de Golan, qualidade para manufatura está décadas atrasada e é um enorme gargalo associado a alto custo. Automação de manufatura é altamente avançada comparada a qualidade para manufatura, com a lacuna crescendo diariamente, ele disse. "Qualidade não consegue acompanhar o ritmo", disse Golan. "Peças estão ficando menores, (são) altamente precisas com tolerâncias mais apertadas e são acompanhadas por enormes submissões de documentação." Golan construiu a solução da High QA integrando qualidade e manufatura desde o início — desenho 2D ou modelo 3D. Foi adotada por perto de 1.000 clientes, variando de OEMs a todos os níveis da cadeia de suprimentos. Golan não está parando aí. "Nossa próxima conquista começa com um novo lançamento de produto que habilita a cadeia de suprimentos a se tornar parte integral do processo de qualidade de manufatura", ele disse.

Paul Van Metre

Co-Fundador & CRO, ProShop ERP

Van Metre e seus parceiros criaram o ProShop ERP, um ecossistema de manufatura digital sem papel, para que pudessem rodar sua antiga oficina de máquinas CNC usando ferramentas e processos inteligentes. Quando outras empresas "estavam muito interessadas" no que eles tinham construído, os parceiros venderam a oficina que tinham rodado por 17 anos para que pudessem focar seus esforços no software. "Nossa equipe no ProShop ajudou a trazer impacto de mudança de vida a centenas de empresas de manufatura, ajudando clientes a escalar significativamente mais rápido do que poderiam de outra forma, reduzir custos, aumentar throughput, melhorar seus resultados, criar mais empregos e melhorar suas comunidades", ele disse. "Acreditamos que este é trabalho muito importante para apoiar esta indústria e a economia geral." A indústria aparentemente gosta do que Van Metre, Matthew Carrico e Kelsey Heikoop criaram. "A pandemia levou a um crescimento tremendo no ProShop, e mais que dobramos nossa equipe e base de clientes", disse Van Metre. "A maioria das empresas de manufatura percebeu que devem adotar ferramentas inteligentes para ajudar a rodar seus negócios, e que documentos em papel e sistemas de software legados não permitirão que compitam no nível necessário hoje."

Karla Trotman

Presidente & CEO, Electro Soft Inc.

Quando a pandemia interrompeu cadeias de suprimentos da indústria, fabricantes domésticos moveram-se para fortalecer os canais revertendo offshoring. "Empresas estão agora percebendo que uma cadeia de suprimentos global só funciona se todos os elementos são perfeitos", disse Trotman. "Mas o que acontece quando condições não são perfeitas? Receita sofre. Empresas não estão dispostas a correr aquele risco, então reshoring está acontecendo em uma escala maior e nossos clientes estão agora nos pedindo para assumir volumes maiores de trabalho." Há um problema, porém, com escassez de trabalhadores qualificados. Trotman e outros fabricantes em sua região da Pensilvânia encontraram sua própria solução para o problema unindo-se 15 anos atrás e criando a Southeastern Pennsylvania Manufacturing Alliance (SEPMA). Trotman é co-chair. A SEPMA estabeleceu um boot camp e caminho de carreira para preparar trabalhadores de nível de entrada "que pelo menos têm uma fundação em manufatura quando entram pela porta" para seus parceiros empregadores. Centenas de graduados do boot camp foram contratados. Desde o início em 2007, a SEPMA forneceu treinamento técnico a milhares de pessoas e expôs centenas de estudantes de ensino fundamental e médio a carreiras de manufatura.

David Vasko

Diretor Sênior, Tecnologia Avançada, Rockwell Automation

Você pode querer chamar Vasko de pioneiro em controle autônomo. "Décadas atrás, fui capaz de demonstrar controle autônomo aplicando simulação física em conjunto com IA para criar uma réplica viva de uma fábrica, o que hoje é comumente chamado de gêmeo digital", ele disse sobre um de três desenvolvimentos críticos em manufatura inteligente aos quais contribuiu. Os outros dois? Ele foi um dos arquitetos que inovaram a transição de CLPs para controladores de automação de propósito geral aproveitando redes industriais; e foi um arquiteto para segurança funcional, que habilitou o uso de controladores e redes de segurança mais fáceis de aplicar para substituir relés difíceis de usar. Vasko, que detém mais de 75 patentes para inovações em manufatura inteligente, diz: "Vemos o sonho que tivemos 20 anos atrás — criar manufatura inteligente, interconectada — ganhando vida a cada dia. Só vejo isso expandindo no futuro com flexibilidade e resiliência de cadeia de suprimentos aprimoradas, disponibilidade aumentada de especialistas conforme realidade estendida e IA/aprendizado de máquina se tornam mais fáceis de usar e explicar, e uma força de trabalho mais segura, mais qualificada que alavanca a tecnologia para produzir de forma mais eficiente, verde."

Howard D. Grimes, Ph.D.

CEO, Instituto de Inovação em Cibersegurança de Manufatura (CyManII)

Grimes está ajudando a proteger operações de manufatura e redes de cadeia de suprimentos, os maiores e mais complexos alvos para criminosos cibernéticos. Estabelecido em 2020 pela Universidade do Texas em San Antonio, onde Grimes também é vice-presidente associado para iniciativas institucionais, CyManII desenvolveu instâncias iniciais de uma arquitetura de manufatura inteligente (AMI) que sobrepõe tanto sistemas inteligentes quanto legados. CyManII também começou a demonstrar com sucesso como esta arquitetura melhora produtividade e encolhe a superfície de ataque cibernético. Também introduziu uma nova abordagem de modelagem e simulação chamada "CEEQ", ou Quantificação de Cibersegurança, Energia e Emissões. "CEEQ nos permite validar e verificar ganhos de eficiência energética e reduções em emissões, e quantificar a extensão de endurecimento cibernético alcançado via AMI", ele disse. Conforme CyManII ciber-protege a manufatura doméstica, Grimes vê, "um ambiente de manufatura inteligente que não está sujeito a roubo de PI, onde cadeias de suprimentos são resilientes e seguras e setores de manufatura se tornam significativamente menos vulneráveis a ameaças persistentes avançadas e atos de sabotagem por nossos adversários. Tudo isso leva aos EUA sendo globalmente competitivos."