Tecnologias da indústria 4.0:dicas para desenvolver sua estratégia digital

Pronto ou não, o mundo da manufatura está mudando. Aqui está uma cartilha para desenvolver uma estratégia digital usando tecnologias da Indústria 4.0.

Não há necessidade de refazer a Primeira, Segunda ou Terceira Revoluções Industriais.

Os interessados ​​em acompanhar o progresso da fabricação nos últimos dois séculos podem encontrar muitas informações na internet e em outros lugares.

O mais importante agora é perceber que a) estamos nos estágios iniciais de uma Quarta Revolução Industrial, cujo potencial de mudança supera em muito o de seus antecessores, e b) dominar essas novas tecnologias é fundamental para nosso sucesso futuro.

Mas o que é essa coisa chamada Indústria 4.0? E o que o torna diferente dos avanços tecnológicos cotidianos que vêm ocorrendo desde que a humanidade afiou a primeira pedra?

Essa é uma pergunta profunda, mas em termos simples, a atual Revolução Industrial é definida por dados e digitalização. É um ambiente onde máquinas-ferramentas e fábricas são inteligentes, onde sistemas anteriormente díspares se comunicam entre si e as decisões são tomadas com base em análises, não em conjecturas.



É também um ambiente que os fabricantes devem se esforçar para dominar. Assim como a energia a vapor deu lugar à eletricidade e os sistemas de controle mecânico foram vítimas daqueles controlados por computadores e software, a virtualização e o Big Data aumentarão – e em alguns casos, substituirão – nossas atuais metodologias de fabricação.

Aqui estão alguns dos principais componentes da Indústria 4.0 com os quais oficinas mecânicas, fabricantes de chapas metálicas e, de fato, qualquer pessoa na indústria de manufatura deve estar familiarizada para ter sucesso neste admirável mundo digital novo.

O que é a Internet das Coisas Industrial (IIoT) e qual é o benefício?

Se você possui um detector de fumaça compatível com a Internet ou um termostato inteligente em casa, já está familiarizado com a Internet das Coisas (IoT). Agora aplique essa mesma tecnologia a uma máquina-ferramenta CNC ou outro equipamento industrial e—você adivinhou—você agora é um usuário da IIoT, a fonte de inúmeros bits de dados sobre o desempenho da máquina, status da produção, necessidades potenciais de manutenção e muito mais .

De fato, a IIoT tem a capacidade de coletar tanta informação que é considerada a fonte do chamado Big Data, uma verdadeira enxurrada de informações que devem ser mantidas ao mínimo necessário para o maior benefício. Quando implementado corretamente, no entanto, a IIoT permite que as instalações evitem “depender demais do conhecimento tribal” e reduzam o risco de pessoas qualificadas levarem sua experiência suada para outro lugar.

Isso é de acordo com Jeff Rizzie, diretor de usinagem digital da Sandvik Coromant, que sugere que a IIoT, juntamente com software analítico como o MachiningInsights da empresa, torna essas mesmas pessoas muito mais eficazes. Ele também diz que, para as lojas que ainda não usam a IIoT, é um ótimo momento para começar.

Computação em nuvem industrial

Na maioria dos casos, mas não em todos os casos, os dados que saem dos dispositivos IoT acabam na nuvem, que, apesar de seu nome grandioso, nada mais é do que um data center superconectado e cheio de servidores em Atlanta, Reno ou em outro lugar. Assim como na IIoT, você pode usar a nuvem todos os dias e nem pensar nisso. Seu software bancário está na nuvem, assim como Facebook, Dropbox, Words with Friends e praticamente qualquer serviço baseado em computador ou aplicativo móvel em uso hoje.

Por que isso importa para os fabricantes? Várias respostas vêm à mente. A primeira é como acabamos de descrever:interoperabilidade com a IIoT, juntamente com a oportunidade de monitorar e gerenciar remotamente os processos de produção. Isso abre as portas para a fabricação autônoma e todos os seus muitos benefícios.

Mas também há o uso crescente de ofertas de software como serviço (SaaS) baseadas em nuvem de empresas como Autodesk 360, MachiningCloud e muitos sistemas de planejamento de recursos empresariais, ou ERP. Eles oferecem implantação simplificada, juntamente com custos de investimento bastante reduzidos, ao mesmo tempo em que dão aos fabricantes ainda menores acesso a sistemas de software de ponta que antes estavam fora de alcance. A computação em nuvem, diz Tom Bidinger, da Epicor Software, “tem o poder de transformar completamente a maneira como todos fazemos negócios”.

O que são gêmeos digitais?

A nuvem está intimamente associada a outro desenvolvimento principal da Indústria 4.0:o gêmeo digital, também conhecido como gêmeo virtual. Seja qual for o nome, os fabricantes usam essas réplicas digitais para verificar projetos de produtos, simular modos de falha, prever desempenho em campo e coletar dados de uso do mundo real e em tempo real.

Al Whatmough, gerente de produtos CAM da Autodesk, observa que os gêmeos digitais oferecem várias oportunidades de melhoria. “Pode ser algo tão simples quanto uma simulação de percurso, onde os dados de usinagem podem ser vinculados ao gêmeo digital para análises de desempenho. No outro extremo do espectro, há a geminação digital do chão de fábrica, que dá aos engenheiros industriais ou de fabricação maior capacidade de otimizar toda a sua operação.”

Manufatura Aditiva

Depois, há a impressão 3D. À primeira vista, pode não estar claro por que a manufatura aditiva (AM) é considerada uma tecnologia da Indústria 4.0, mas não há dúvidas de que é. “A capacidade de imprimir baixos volumes de maneira econômica trouxe a personalização em massa ao alcance de mais fabricantes, não apenas gigantes do setor.”

Esse é o ponto de vista de Nadav Goshen, CEO da MakerBot Industries, que destacou que a impressão 3D evoluiu muito além de seu uso original como tecnologia de prototipagem rápida. As instalações o usam para fazer acessórios e outras ferramentas. Os fabricantes de aeronaves o utilizam para produzir componentes críticos do motor, dutos HVAC e peças estruturais. E as montadoras estão começando a ver seu valor como uma tecnologia de fabricação de uso final. A lista continua e continua.

Mas, novamente, por que a impressão 3D se enquadra no guarda-chuva da Indústria 4.0? Mais importante, por que os fabricantes deveriam adotá-lo? Existem muitas razões. Em primeiro lugar, é uma tecnologia inerentemente digital. Ele aproveita a nuvem para troca de dados e colaboração. É amplamente automatizado, promove a fabricação local e é muito menos dispendioso do que os processos de fabricação subtrativos. E embora o AM ainda não seja capaz de aprendizado de máquina e IA (inteligência artificial), fique tranquilo:está chegando.

Falando em IA, é mais uma peça do quebra-cabeça da Indústria 4.0. Assim como a realidade aumentada e virtual (AR/VR), robótica e automação avançadas, computação de ponta, sistemas ciber-físicos (CPS) e muito mais. Pode parecer muito para lidar, e é, mas para aqueles que contemplam como implementar uma estratégia de fabricação digital, siga o conselho de Jeff Rizzie:pense grande, comece pequeno e mova-se rapidamente.

Agradecimentos especiais à Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software e outros pela ajuda na redação deste artigo.



Como você está aproveitando a automação e os dados para melhorar seus recursos de fabricação? Compartilhe seus pensamentos e insights nos comentários abaixo.



TOOLING UP – Assista a uma prévia da nova série de vídeos MSC:

Você está pronto para a Indústria 4.0? Dicas para desenvolver sua estratégia digital

A manufatura está nos estágios iniciais de uma Quarta Revolução Industrial – uma cujo potencial de mudança supera em muito o de seus predecessores.

Dominar as novas tecnologias associadas à Indústria 4.0 pode ser fundamental para o seu sucesso futuro.

Participe da nossa enquete para compartilhar suas ideias e descobrir o que os outros estão fazendo.

Quais etapas você tomou para desenvolver sua estratégia digital?