Como IoT Está Revolucionando Operações de Fábrica Inteligente

Por muito tempo, a Internet das Coisas (IoT) foi associada a trazer ficção científica para nossas casas; a geladeira que pede sua própria comida, selecionar música ou escolhas de TV usando fala em vez de controle remoto, controlar iluminação e aquecimento de qualquer lugar do mundo usando celular. Com dispositivos como Amazon Echo responsáveis por vendas enormes, estamos realmente bem próximos dessa visão do futuro (ainda, ninguém liga para geladeiras inteligentes!). Mas mais significativamente, IoT tem um trabalho maior em mãos; está reinventando negócios de manufatura.

 

A fábrica inteligente e Indústria 4.0

"Devemos lidar rapidamente com a fusão do mundo online e o mundo da produção industrial. Na Alemanha, chamamos de Industrie 4.0." Angela Merkel, Chanceler da Alemanha.

A fábrica inteligente/Indústria 4.0 está aqui. A fábrica inteligente usa tecnologia para unir maquinário, pessoas, fornecedores e clientes para trabalho mais eficiente. Vai além da manufatura enxuta, onde o foco é puramente eficiência de manufatura. Inteligente refere-se a pensamento integrado através do negócio, então feedback de cliente pode colocar novo produto em produção mais rápido, falha de produção pode ser endereçada imediatamente – ou até antecipada antes que aconteça, downtime de maquinário pode ser previsto e gerenciado. O advento de big data, analytics preditivo e armazenamento em nuvem junto com avanços em automação e popularização de dispositivos conectados significa que fábricas estão sendo transformadas de bestas mecânicas massivas em organizações de processo ágeis, orientadas a inteligência, focadas em TI.

 

A nova cadeia de valor

Os avanços massivos nestas tecnologias trouxeram o que é chamado de 'quarta revolução industrial'. A cadeia de valor como conhecemos (conhecíamos) está hoje ultrapassada; agora a fábrica inteligente pode conectar todo elemento da cadeia de valor, tanto atividades de suporte quanto primárias e processos, para análise integrada automatizada e ações rápidas. Marketing, produção e recebimento podem agora trabalhar perfeitamente juntos para atender demanda de mercado de uma forma totalmente nova.

Fabricante de tecnologia Flex, comenta: "Enquanto o sistema atual de cadeia de suprimentos consiste em vários passos—marketing, desenvolvimento de produto, manufatura e distribuição—que ocorrem independentemente uns dos outros, manufatura inteligente poderia otimizar o tempo, esforço e comunicação entre cada passo, criando serviço mais rápido e mais confiável… Agora temos novo conjunto de clientes vindo a nós com esboço de ideia de produto. Eles pedem para Flex desenhar. Para nós, isso está impulsionando necessidade de novas formas de trabalhar, novos processos no espaço de manufatura."

 

Benefícios

Pensamento integrado é tudo bem e bom – qualquer médico dirá o benefício de abordagem multidisciplinar para tratar pacientes – mas o benefício de qualquer investimento de negócio precisa ser maior que o input. Então, quais são os benefícios de criar um ambiente de fábrica inteligente?

1. Maior flexibilidade com impacto ambiental reduzido
   A interconexão de produção e informação permite que sites de manufatura movam-se rumo a performance ótima, levando a tempo menor para mercado e produção de desperdício grandemente reduzida.
2. Qualidade aumentada e custos reduzidos
   O desenvolvimento de máquinas auto-configuráveis significa que tarefas cada vez mais difíceis podem ser realizadas por máquinas para entregar economias de custo e bens e serviços de melhor qualidade.
3. Mantendo-se competitivo
   Com o ritmo de avanço e acessibilidade para todos tamanhos de empresa, não investir na revolução digital poderia deixar você para trás.

A pesquisa da Capgemini 'Fábricas Inteligentes: Como fabricantes podem realizar o potencial da revolução industrial digital' (Maio 2017) resumiu seus achados-chave:

• Fábricas inteligentes poderiam adicionar $500 bilhões a $1,5 trilhão em valor agregado à economia global em cinco anos.
• Fabricantes preveem eficiência geral crescer anualmente nos próximos cinco anos a 7 vezes a taxa de crescimento desde 1990.
• Capgemini estima que fábricas inteligentes podem quase dobrar lucro operacional e margem para um fabricante OEM automotivo médio.

Cisco também comenta: "Tecnologias IoT estão conectando novos dispositivos, sensores, máquinas e outros ativos juntos.... Adotantes iniciais já estão vendo grandes reduções em downtime de equipamento (de 15 a 95%), desperdício de processo e consumo de energia em fábricas." Chris Steck, Chefe de Padronização, IoT & Indústrias.

 

A fábrica pensante

Uma fábrica pode realmente sentir, pensar e reagir? Claramente não é uma coisa viva e respirante, mas a tecnologia está lá para dados serem processados, analisados (de acordo com regras e limites pré-programados), e ações produzidas para follow-up. Sensores de maquinário, sistemas de gestão de experiência do cliente, regulamentações de saúde e segurança; todas essas coisas podem produzir dados que podem ser monitorados continuamente e processados sem esforço. Foram-se os dias de verificações semanais de máquina por engenheiro, equipes de serviço ao cliente lidando com problemas numa bolha, processos de manufatura precisando de meses – ou até anos – para mudar em resposta a feedback.

 

Analytics preditivo para manutenção

Tendo a habilidade de monitorar constantemente maquinário e componentes em vez de esperar engenheiro fazer suas rondas, uma imagem de longo prazo pode ser construída de quaisquer tendências e quaisquer acontecimentos incomuns, com objetivo de reduzir downtime não planejado, estender períodos entre manutenções programadas e basear decisões de valor de sucata e timing na saúde da máquina em vez de usar cálculo baseado em idade. Conectar dispositivos de produção como sensores de maquinário, motores e interruptores para enviar dados em tempo real habilita monitoramento e análise constante para fornecer insights acionáveis, com objetivo de melhor entender saúde de maquinário e habilitar abordagem em tempo real para manutenção e gestão.

Em resposta a demanda, fabricantes de componentes e maquinário agora equipam novas máquinas com sensores habilitados para IoT, enquanto mercado de retrofit continua a crescer e desenvolver. Ser capaz de capturar dados de maquinário é crítico em prever downtime, falhas e vida útil restante (prognósticos). Esta abordagem de manutenção preditiva sustenta a fábrica inteligente, habilitando eficiência em controle de estoque, entrega e tempo para mercado, qualidade aumentada e agilidade para responder a requisitos mudando.

Outro habilitador de fábrica inteligente é escalabilidade. Você não precisa redesenhar a fábrica toda para começar, pode começar com sensores básicos em pequeno número de máquinas e construir o caso para Retorno sobre Investimento a partir daí. Se gostar dos resultados, pode adicionar mais sensores, mais processos, mais automação, mais análise automatizada.

 

Desafios

Como em todas revoluções industriais, a quarta revolução industrial vem com seu próprio conjunto de desafios. Empregadores e empregados devem ajustar suas mentalidades para acomodar novos conjuntos de habilidades requeridos, a redefinição da estrutura de negócio e de fato a mudança cultural para se tornar uma operação ágil, liderada por inteligência.

A ameaça de ciberataques continua de alto perfil, com recentes ataques de ransomware e malware fazendo manchetes na Renault (França), NHS (Reino Unido) e Cadbury's (Austrália) entre outros – esta é uma ameaça que não reconhece fronteiras geográficas ou setores industriais. Esta é uma das novas regras em nossas vidas cada vez mais conectadas.

 

 

O crescimento de IoT e fábrica inteligente é largamente impulsionado pelo holofote em técnicas avançadas de manufatura, mas pressão aumentada em consumo de energia, regulamentações sobre desperdício e ênfase crescente em credenciais ambientais também constroem caso sólido para maximizar eficiência operacional e agilidade, tornando mais do que simplesmente aspiracional; é o futuro do negócio.

 

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