5 Estratégias Comprovadas de Análise de Dados para Aumentar a Eficiência na Manufatura

Seja analisando processos do chão de fábrica ou o desempenho de suas máquinas, a análise de dados ajuda a identificar padrões e prever resultados. Se aproveitada corretamente, essa informação pode impactar positivamente sua produtividade e resultados financeiros. Aqui está o que você precisa saber sobre o uso de dados para melhorar a eficiência na manufatura.

A Quarta Revolução Industrial e os Dados

É incerto quando a Quarta Revolução Industrial começou, mas a maioria dos especialistas em manufatura concorda que ela está aqui e em pleno andamento. Enquanto revoluções industriais anteriores trouxeram maior eficiência através da mecanização, energia elétrica e depois eletrônica, a "Indústria 4.0" é toda sobre dados e digitalização. Trata-se de inteligência artificial e aprendizado de máquina, gêmeos virtuais, realidade aumentada, simulação computacional, sistemas ciberfísicos e muito mais.

Grande parte da Indústria 4.0 gira em torno — e é parcialmente possibilitada por — sua contraparte orientada a dados: a Internet Industrial das Coisas (IIoT). Assim como os consumidores adotaram smartphones, carros inteligentes e eletrodomésticos inteligentes na última década, os fabricantes começaram a usar tecnologia inteligente semelhante, incluindo máquinas-ferramenta, robôs e sistemas baseados em software.

Casos de Uso para Análise de Dados na Manufatura

Todas essas tecnologias geram quantidades massivas de dados. Alguns chamam de "big data". Seja qual for o nome, o que importa é o que você faz com eles. Aqui estão bons usos desses dados na manufatura:

• Analisar as necessidades de consumo de energia de uma fábrica, o que ajuda os fabricantes a identificar equipamentos ineficientes e reduzir custos.
• Analisar a vida útil de ferramentas de corte, permitindo que oficinas mecânicas melhorem suas operações de torneamento, fresamento e furação.
• Analisar o tempo de inatividade dessas mesmas máquinas-ferramenta oferece visões sem precedentes sobre as causas raiz de baixa OEE (eficiência global do equipamento).

O resultado de todo esse esforço analítico é tempo adicional de atividade das máquinas, processos mais previsíveis, melhor qualidade das peças e menos desperdício. Mais importante, big data e IIoT são os grandes equalizadores entre países com baixos custos de manufatura e todos os outros no planeta.

Como Começar a Melhorar a Eficiência com Dados e Tecnologia

Entrar nesse mundo é mais fácil do que você imagina. Sim, cada uma das cinco tecnologias descritas abaixo pode exigir algum investimento — em tempo, capital ou ambos — mas o ROI na maioria dessas implementações costuma ser bastante rápido. E se você tem uma máquina-ferramenta CNC relativamente nova e cabo Ethernet, as chances são excelentes de que possa começar a coletar dados quase imediatamente.

Aqui estão cinco maneiras de usar tecnologia e dados para melhorar a eficiência operacional:

1. Eliminando o Papel

Os dados fluem em ambas as direções em uma empresa de manufatura digital. Se sua oficina ainda depende de ordens de produção em papel, listas de ferramentas e folhas de setup, é hora de torná-las eletrônicas. É o que afirma Ryan Zimmermann, diretor de desenvolvimento de negócios da Visual Knowledge Share Ltd., uma oficina de fabricação transformada em desenvolvedora de software. Zimmermann observa que instruções de trabalho digitais promovem padronização, ajudam a eliminar erros e simplificam significativamente as operações. Tudo isso é alcançado através de documentação eletrônica controlada por revisão, contendo imagens, vídeo e texto que podem ser transmitidos para qualquer lugar no chão de fábrica.

"Estamos eliminando o rastro de papel", diz ele. "Estamos eliminando os fichários de papel por toda parte e eliminando todos os problemas enfrentados por oficinas que dependem de conhecimento tribal. Além disso, como as instruções de trabalho digitais solicitam feedback do operador, elas garantem conformidade enquanto fornecem níveis mais altos de rastreabilidade para atividades conduzidas por pessoas."

2. Compartilhando Insights

O conhecimento tribal é potencialmente um grande problema para qualquer empresa. Informações não documentadas que não são comumente conhecidas por outros dentro da empresa significam que conhecimentos importantes não são passados para trabalhadores mais jovens.

Alguém que pode falar longamente sobre os perigos do conhecimento tribal é Jeff Rizzie, diretor de usinagem digital da Sandvik Coromant.

"Um bom operador pode colocar a mão na máquina ou ouvir o fuso e saber imediatamente se há um problema", disse ele. "Mas o que acontece quando essa pessoa deixa a empresa?" A melhor forma de eliminar esse risco é coletar dados de usinagem de máquinas-ferramenta CNC, disse Rizzie, e então analisá-los em busca de variáveis que matam a produtividade no processo de fabricação. Como indicado anteriormente, equipamentos mais novos já oferecem essa capacidade, desde que a oficina esteja em rede e você tenha onde armazenar esses dados. A Sandvik Coromant oferece um local assim: chama-se Machining Insights e, como muitos sistemas desse tipo, fornece uma série de painéis e recursos de relatórios que tornam a análise e melhoria de processos fáceis.

3. Conecte-se

Não tem uma dessas máquinas-ferramenta mais novas? Tudo bem, porque há muitos adaptadores de mercado para equipamentos legados que tornam máquinas CNC pelo menos um pouco "falantes". Dito isso, pode ser hora de uma atualização.

O especialista em produto da Okuma America, Brad Klippstein, enumera diversos recursos de usinagem digital disponíveis nos controles da série OSP mais recentes da empresa, incluindo gerenciamento de vida útil de ferramentas, prevenção de colisão, monitoramento virtual (3DVM) e, talvez o mais importante para quem busca coletar dados de máquinas, o protocolo de comunicação MTConnect.

"Também introduzimos um novo produto chamado Connect Plan", diz ele. "Ele permite conectar múltiplas gerações e marcas de máquinas-ferramenta através de nossa interface, e atua como um repositório central para coletar informações e exibi-las em formato legível em um painel integrado."

4. Obtendo Seus Dados em Tempo Real

Leve o conceito de digitalização um pouco adiante e você estará entrando no território de MES (sistema de execução de manufatura). Andrew Robling, gerente principal de produto da Epicor Software Corp., diz que o MES permite que fabricantes colem dados diretamente de máquinas-ferramenta equipadas com sensores e outros equipamentos. Isso inclui informações de OEE, quantidades de trabalho, dados de qualidade e informações relacionadas ao processo como pressão de óleo e temperatura do fuso. Tais dados podem então ser exibidos de várias formas — painéis de exibição do chão de fábrica em tempo real, entre eles — ou usados para alertar pessoas sobre problemas. No entanto, Robling observou que o MES faz muito mais que coleta e análise de dados. Ele fornece um conjunto abrangente de capacidades de agendamento, monitoramento e gestão de manutenção que podem servir como o coração de qualquer iniciativa de manufatura digital.

"Um cliente com quem trabalhei recentemente disse que viu um aumento de 70% na produtividade geral", observa. "Outro desfrutou de uma redução de 13% no custo de uma linha de produtos-chave, enquanto ainda outro reduziu seu custo de qualidade em US$ 600.000 anualmente após implementar uma solução MES."

5. Coletando Qualidade

Um especialista em vendas de distribuição estratégica da Mitutoyo America, Patrick Sullivan, sugere que uma das maneiras mais fáceis de reduzir custos de qualidade e melhorar a precisão dos dados é através da coleta automatizada de informações de medição no chão de fábrica. Isso pode ser alcançado via um dispositivo sem fio de baixa potência como o sistema U-Wave baseado em Zigbee da empresa ou uma abordagem convencional com fio.

Em qualquer caso, dados de medição de micrômetros, indicadores digitais e qualquer outro dispositivo capaz de comunicação (que é a maioria hoje em dia) podem ser enviados para um sistema de software externo como o MeasurLink da Mitutoyo para análise. "Os usos desses dados vão muito além da metrologia", observa ele. "Eles fornecem visibilidade a tendências de fabricação que poderiam passar despercebidas. O resultado é melhor controle de processo, redução de tempo de inatividade das máquinas e assim por diante. E como é fácil arquivar essas informações, os fabricantes podem comparar resultados passados com o que está acontecendo agora, o que lhes dá melhores capacidades de tomada de decisão."

Claro, estes são apenas alguns dos fornecedores e produtos disponíveis para oficinas que implementam uma estratégia de manufatura digital baseada em dados. Todos servem para tornar processos de usinagem e fabricação mais eficientes, previsíveis e econômicos.

Porque aumentam drasticamente a visibilidade, não há mais adivinhação ou trabalho de detetive quando algo dá errado no chão de produção. Melhor de tudo, eles eliminam a dependência de conhecimento tribal. Seja manufatura sem papel, monitoramento remoto de processos, máquinas-ferramenta e micrômetros mais inteligentes ou um sistema de execução de manufatura em toda a empresa, é hora de levar sua oficina na direção digital.

COMO VOCÊ ESTÁ USANDO BIG DATA PARA MELHORAR A EFICIÊNCIA NA MANUFATURA?

Análise de big data é o processo de coletar dados de suas máquinas e usá-los para melhorar processos do chão de fábrica ou o desempenho de suas máquinas.

Se aproveitada corretamente, essa informação pode impactar positivamente sua produtividade e resultados financeiros.

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