Como IoT e Automação Industrial Estão Impulsionando a Inovação na Manufatura

À medida que a tecnologia avança em um ritmo acelerado, muitas indústrias estão encontrando maneiras novas e criativas de criar e sustentar valor através de seu uso. Com um fluxo regular de notícias sobre drones, impressão 3D e uma série de outras inovações tecnológicas que chamam a atenção, muitos ignoram uma das maiores áreas de crescimento para a implantação de nova tecnologia — a manufatura tradicional.

Para muitos, a palavra "manufatura" evoca imagens estereotipadas. De fábricas monótonas, barulhentas e sujas a trabalho tedioso realizado manualmente por operadores, os estereótipos de manufatura permaneceram consistentes nas últimas décadas. Mas nos últimos anos, a manufatura ganhou uma reformulação e uma nova imagem, graças em grande parte à mesma tecnologia que captura a atenção do consumidor na forma de produtos tecnológicos legais. Essa onda de tecnologia está reinventando a fábrica moderna em uma entidade inteligente, conectada e digital.

Automação Industrial

Automação industrial (artigo completo sobre Automação Industrial aqui) é o uso de computadores e robótica para executar funções de máquinas em uma taxa mais rápida e precisa do que operadores humanos. Ao utilizar ferramentas de automação industrial, fábricas podem realizar vários benefícios:

• Aumento de Produtividade – Produção realizada usando robótica e outros equipamentos sofisticados melhora a produtividade. Em um exemplo, a fábrica da Ford na Alemanha realizou um crescimento de 16% na produtividade anualmente. Fadiga, doença, erro humano e rotatividade podem impactar as operações diárias de uma fábrica. No entanto, máquinas de produção automatizadas não sofrem nenhum desses problemas.
• Qualidade Melhorada – A automação industrial também pode reduzir erros de linha a uma quantidade infinitesimal comparada a operadores humanos. A redução de desperdício e tempo de produção perdido reduz custos e melhora a reputação da marca entre consumidores.
• Melhor Controle – Em fábricas altamente automatizadas, a automação pode levar a maior controle sobre equipamentos tanto no nível micro quanto macro. Robôs podem frequentemente ser reatribuídos sem a curva de treinamento que humanos requerem. E a tomada de decisão por gerentes pode ser melhorada através do uso de dados de alta qualidade capturados pelas próprias máquinas.

A automação industrial pode ser integrada em diferentes níveis através de uma fábrica. Estas áreas incluem o nível de campo onde sensores e atuadores detectam condições e acionam ações. A automação também pode ocorrer no nível de controle onde CLPs e outros dispositivos lógicos programáveis recebem sinais destes sensores e instruem a máquina a tomar os próximos passos no momento ideal. E pode ser usada no nível de controle de produção monitorando metas de produção e calculando tempo de inatividade mínimo durante trocas.

A automação industrial pode ser usada para construir um sistema de produção integrado estreitando parâmetros de qualidade e alcançando maior produtividade à medida que esses ativos trabalham em conjunto em um sistema integrado de automação.

Manufatura Inovadora

Embora muito tenha sido escrito sobre manufatura ágil — a capacidade de se adaptar à mudança e gerenciá-la rápida e efetivamente — a manufatura inovadora subiu à vanguarda nos últimos anos por causa da relação inata que tem com a tecnologia. Fabricantes inovadores, como você pode esperar, impulsionam mudança através da inovação utilizando nova tecnologia para gerar maior valor, criar processos, desenvolver produtos e até interromper mercados inteiros.

A manufatura inovadora pode ser impulsionada por produto ao introduzir produtos novos e únicos para capturar consumidores e participação de mercado. No entanto, a inovação pode ocorrer em outras áreas também:

• Inovação na Fonte – Avaliação constante e busca por novos materiais e fornecedores dentro da cadeia de suprimentos.
• Inovação de Processo – Usando tecnologia para alterar radicalmente o tempo de produção e reduzir custos.
• Inovação de Gestão – Usando os dados e tecnologia disponíveis com análises profundas modernas para criar novos mercados ou novos modelos de negócios.

Mas avanços tecnológicos também progrediram para permitir uma abordagem mais abrangente à inovação. Com dados, análises, automação e uma série de outras ferramentas, fábricas inteiras podem ser construídas especificamente para facilitar a manufatura inovadora.

Por exemplo, equipamentos podem ser escolhidos que permitirão ao fabricante criar produtos novos e únicos. E em muitos casos, todo o layout da fábrica, cronogramas de equipe e sistema de produção são construídos em torno de permitir o mais alto grau de inovação na criação de novos produtos. Além disso, departamentos como desenvolvimento de produto, engenharia de produto e designers também são considerados na equação, usando a tecnologia mais nova, software de modelagem e outras ferramentas de dados para reduzir significativamente o time-to-market para esses produtos.

Ao utilizar uma fábrica automatizada e combinar a tecnologia de automação com uma estratégia inovadora, fábricas de todos os tamanhos podem melhorar produtividade e melhorar imagem da marca enquanto cortam custos e permanecem competitivos.

Internet Industrial das Coisas

Embora automação industrial e manufatura inovadora sejam jogadores fortes no ambiente hipercompetitivo de manufatura de hoje, são as possibilidades atuais e futuras da Internet Industrial das Coisas (IIoT) que têm a capacidade de unir tudo. Usando dados em tempo real capturados através de sensores e outro hardware embarcado, IIoT usa análises profundas, IA e aprendizado de máquina para permitir que empresas economizem tempo e dinheiro identificando tendências e áreas para melhoria.

Os sistemas IIoT de hoje também são capazes de intervenção proativa. Isso permite ajustes minuciosos tanto na operação da própria máquina quanto em tarefas de planejamento e agendamento, como alterar cronogramas de produção para minimizar tempos de troca.

Dispositivos IIoT também permitem que fábricas adotem estratégias de manutenção preditiva para identificar falhas de peças antecipadamente, agendar o reparo no momento ideal, notificar e aliviar estoque de peças de reposição, e notificar técnicos do reparo iminente. Tudo isso acontece sem tomada de decisão humana e os resultados daqueles que implantam manutenção preditiva têm sido impressionantes. Muitas operações alcançaram até 25% de queda em estoque de peças de reposição e 25% de aumento na produtividade.

Usando tecnologia IIoT, empresas têm visibilidade quase completa sobre processos de produção. E o impacto é sentido em áreas funcionais associadas também. IIoT pode permitir uma visão completa desde matérias-primas e fornecimento de componentes (e portanto rastreabilidade), através da produção, bem como o envio de produtos acabados.

A tecnologia IIoT pode atuar como um multiplicador de força para os benefícios de tanto automação industrial quanto manufatura inovadora. Tendo projetado um sistema de produção com robótica e CLPs totalmente habilitados, ela pode analisar os dados destes dispositivos automatizados e fornecer dados valiosos de produção, manutenção, cadeia de suprimentos, qualidade e gestão.

A capacidade de identificar tendências, formular e refinar respostas através de aprendizado de máquina, desenvolver e implantar autonomamente estratégias para agendamento, equipe e uma série de outras operações, permite que o conceito de manufatura inovadora acelere. Com sua forte ênfase em iteração de design, mudança e desenvolvimento de novos produtos em curto prazo, plantas de manufatura inovadora são mais eficazes quando acopladas com tecnologia IIoT.

O Crescimento de IIoT e Automação Industrial

A tecnologia IIoT está preparada para crescer a uma taxa exponencial. Com dispositivos conectados esperados para exceder 75 bilhões até 2025, as apostas e benefícios são altos. Mas embora já seja um jogador disruptivo na manufatura, IIoT se torna ainda mais poderoso quando acoplado a fábricas que têm um alto grau de automação industrial ou aquelas construídas em torno da estrutura de manufatura inovadora. E quando todos são combinados, eles formam um trio poderoso e um modelo do que está por vir.