Fábricas Inteligentes Podem Restaurar a Produtividade da Manufatura nos EUA?

Um estudo recente classifica a fábrica "inteligente" como bala de prata que pode resolver qualquer número de problemas dos fabricantes, desde baixo crescimento de produtividade até operações não competitivas.

Na primavera deste ano, Deloitte e a Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation (MAPI) pesquisaram mais de 600 executivos de empresas manufatureiras sediadas nos EUA sobre o impacto de fábricas inteligentes em suas organizações. Conclusão: Fábricas inteligentes prometem ser um "game changer" para a indústria americana, resultando em triplicação das melhorias de produtividade na próxima década.

O esforço, claro, levanta pergunta-chave: O que exatamente é uma fábrica "inteligente"? É mais do que empregar tecnologia avançada com equipamentos de detecção e sensoriamento de qualidade, diz Paul Wellener, vice-presidente responsável pela Prática de Produtos Industriais e Construção dos EUA da Deloitte.

Para dar o salto para uma fábrica inteligente, fabricantes precisam incorporar múltiplos elementos de tecnologia de ponta, como analytics, internet das coisas (IoT), sistemas de transporte inteligentes, computação em nuvem, inteligência artificial e realidade aumentada ou virtual — todos elementos do que está sendo chamado de Quarta Revolução Industrial.

Empresas pesquisadas pela Deloitte e MAPI estão em estágios variados dessa jornada. O relatório identifica três categorias de aspirantes, baseadas no nível atual de progresso: trailblazers (pioneiros), compostos por implementadores rápidos da tecnologia mais recente (respondem por cerca de 18% da amostra total); explorers (exploradores), abertos a experimentar mas ainda não dispostos a se comprometer totalmente com a iniciativa (55%); e followers (seguidores), que "estão esperando as coisas se provarem" (27%).

O grupo líder viu aumento de 20% na utilização de capacidade de fábrica ao implementar tecnologias inteligentes, enquanto exploradores e seguidores juntos experimentaram melhoria de 11%. (Mesmo seguidores adotaram aspectos de sistemas inteligentes, observa Wellener.)

Melhorias adicionais no chão de fábrica foram vistas na forma de maior produtividade de mão de obra (19% para pioneiros e 12% para os outros dois grupos), e produção (18% para pioneiros e 10% para o resto).

Pioneiros se distinguiram ainda mais dedicando mais recursos a tecnologias inteligentes — cerca de dois terços de seus orçamentos de manufatura, versus cerca de 30% para exploradores e seguidores.

Aplicações específicas de tecnologia inteligente incluíram robótica, hardware e software de automação, sensores ativos, IoT, sistemas de visão, edge computing, wearables, blockchain e realidade virtual e aumentada.

Autores da pesquisa veem fábricas inteligentes como chave para reiniciar o que veem como desempenho lento de fabricantes dos EUA nas últimas duas décadas. Crescimento de produtividade nesse setor, observam, "parece estagnado". Entre 2007 e 2018, registrou média de apenas 0,7%. E nos últimos cinco anos, mostrou crescimento líquido médio de zero.

Fábricas inteligentes, diz a pesquisa, são necessárias para inverter essa tendência. "A fábrica inteligente poderia potencialmente incendiar a produtividade de mão de obra estagnada e desbloquear a chave para produtividade dos fabricantes", diz. No total, identifica 12 categorias comuns de casos de uso, empregando combinação de tecnologias modernas para impulsionar resultados. (A maioria dos fabricantes com investimentos ativos em fábricas inteligentes roda média de nove casos de uso, constata a pesquisa.)

Entre os casos hipotéticos citados na pesquisa está "Kentucky Pumps & Valve Co." Enfrentando taxa de rejeitação inaceitavelmente alta para suas válvulas de fluxo graduado, a empresa instalou sistema de visão que implantou câmeras, edge computing e IA. Baseou-se em modelos de dados pré-existentes de um parceiro, capazes de treinar o novo sistema em menos de uma semana. Servidores edge permitiram processamento de imagem em tempo real, com detecção imediata de defeitos na linha. Como resultado, produção de peças defeituosas caiu pela metade, taxa de rejeição geral caiu para dentro de 3% do limite, e produtividade subiu 50%.

Dado os resultados impressionantes da mudança real de fabricantes para fábricas inteligentes, pode-se perguntar por que mais não fazem o esforço. Wellener atribui em parte a falta de visão e estratégia de longo prazo. "Eles veem essas capacidades como moda passageira ou o caminho do futuro?", pergunta.

Progresso também pode ser retardado por falha em ter o talento certo para enfrentar desafios tecnológicos que vêm com implementação de iniciativas de fábrica inteligente. Wellener enfatiza importância de ter apoio de todos os níveis da organização — TI, operações de fábrica, finanças, comitês diretivos e CEO. Um esforço bem-sucedido, ele adiciona, pede "doses pesadas de comunicação, e medição de resultados para demonstrar benefícios de negócio."

Novatos na tecnologia podem recuar diante do custo de entrada, mas Wellener descarta essa preocupação. Líderes que investiram 65% de seus orçamentos em capacidades inteligentes não experimentaram aumento geral de gastos, diz ele. "Mudaram de gastar dinheiro em tecnologia velha para nova." Além disso, retrofit de equipamentos existentes com sensores inteligentes pode ser relativamente barato.

Wellener acredita que fábricas inteligentes são a solução para o crescente gap de habilidades na manufatura americana, que deve ver 2,4 milhões de vagas não preenchidas na próxima década, devido a aposentadorias e falta de atratividade da indústria para trabalhadores mais jovens.

"Temos uma guerra por talentos em nosso país", diz Wellener. "Não é sobre redução de custo. É sobre como coloco minhas capacidades de manufatura no lugar certo."