A fábrica digital:a fabricação inteligente impulsiona a indústria 4.0

O que é uma Fábrica Digital?

Uma fábrica digital usa tecnologia para compartilhar automaticamente informações digitalmente em toda a operação, incluindo dados de materiais, pessoas e máquinas. A manufatura digital conta com um sistema integrado que consiste em tecnologias de simulação, equipamentos conectados e ferramentas de colaboração.

Não existe uma tecnologia única que transforme uma fábrica analógica em uma fábrica digital. No entanto, existem muitas tecnologias e características comuns que as fábricas digitais compartilham, e os fabricantes que combinam várias tecnologias são os mais propensos a serem considerados “fábricas digitais”.

As fábricas digitais são o resultado de uma estratégia de transformação digital para permitir o uso de dados de pessoas, equipamentos e sistemas para identificar e priorizar iniciativas de melhoria contínua. A tecnologia que você pode encontrar em uma fábrica digital inclui:

Internet das Coisas Industrial (IIoT)

Isso consiste em pequenos sensores e outros hardwares que estão conectados e se comunicam entre si. Eles podem ser usados ​​para gerenciamento de ativos, redução de energia por meio de HVAC e iluminação inteligentes ou coleta de dados de máquina, embora haja um número quase ilimitado de casos de uso para IIoT na fabricação.

Big Data

Quando os dispositivos IIoT coletam dados, eles precisam ir para algum lugar. O mesmo para outros dados que os fabricantes geralmente coletam, como dados de clientes, dados de produção, dados de fornecedores, etc. Big data simplesmente se refere a esses grandes armazenamentos de informações que os fabricantes podem extrair, bem como maneiras de classificar e gerenciar essas informações para uso com outras ferramentas e software de análise. Interessado em aprender mais sobre este conceito? Leia nosso artigo completo sobre “Industrial DataOps”.

Análise preditiva e aprendizado de máquina

No que diz respeito à fabricação, bem como a outros setores, o aprendizado de máquina e a análise preditiva são um desses casos de uso para os dados coletados mencionados acima. Os dados podem ser combinados e usados ​​para alimentar modelos de aprendizado de máquina que oferecem insights de tomada de decisão a partir de conjuntos de informações que podem ser muito complexos para os humanos obterem valor sozinhos. O aprendizado de máquina e a análise preditiva podem ser usados ​​para prever a demanda, realizar manutenção preditiva e prescritiva em máquinas, identificar aberturas e oportunidades no mercado e muito, muito mais. Este é um aspecto muito poderoso de uma fábrica digital.

Automação

Com máquinas inteligentes e conectadas, surge a oportunidade para os humanos saírem do circuito e permitirem que a automação entre em cena. Em muitos casos, as máquinas são mais capazes de lidar com tarefas com mais rapidez e precisão do que suas contrapartes humanas. A automação industrial libera esses humanos para se concentrarem em outras tarefas cognitivas complexas que são mais adequadas para mentes humanas do que para mentes de máquinas (pelo menos por hoje).

Algumas fábricas digitais levam a automação para o próximo nível usando técnicas de fabricação sem luzes, removendo completamente os humanos do processo de fabricação. O termo vem da capacidade de iniciar a fábrica, apagar as luzes e sair com o entendimento de que a fábrica continuará produzindo, mesmo 24 horas por dia, sem intervenção humana.

Tecnologia de computação em nuvem e de borda

A tecnologia em nuvem capacita as fábricas digitais com a capacidade de armazenar e analisar grandes quantidades de dados usando equipamentos seguros que compartilham com outras pessoas, acessados ​​pela web. A tecnologia em nuvem oferece aos fabricantes máquinas mais rápidas e poderosas e maiores capacidades de armazenamento (com maiores proteções) do que normalmente é viável comprar e manter internamente.

A computação de borda pega os dados vindos do chão de fábrica e os processa de perto, eliminando o tempo de espera que pode levar para carregar na nuvem, analisar e redistribuir informações para o chão de fábrica. A computação de borda permite análises em tempo real e tomadas de decisão ultrarrápidas usando dados e é perfeita para mecanismos de segurança, manutenção preditiva e tarefas de computação igualmente sensíveis ao tempo.

O que mais as fábricas digitais têm em comum?

• Sem papel:como os processos são digitalizados, não há necessidade de papel em uma fábrica digital. Tudo é armazenado na nuvem ou localmente, em formato digital.
• Pilha conectada:como mencionado, trata-se menos de ter uma tecnologia ou outra e mais de ter um sistema de tecnologias integradas. Isso pode incluir informações de PLC do chão de fábrica, mescladas com dados ERP, mescladas com dados MES e SCADA, etc. Essa troca de informações entre máquinas permite uma tomada de decisão rápida, orientada por dados e liderada por máquina em todos os níveis do processo de fabricação.
• Métricas em tempo real:para operar com o tipo de eficiência esperado de uma fábrica digital, os fabricantes devem ter acesso a métricas em tempo real que permitem que eles se ajustem rapidamente para garantir que as metas de produção e outras iniciativas da empresa continuem sendo cumpridas —sem surpresas.
• Análise de Big Data:Ter toneladas de dados não é bom, a menos que sejam processados ​​e analisados. Esse tipo de análise ajuda as fábricas digitais a tomar decisões mais informadas com base nos números, permitindo identificar tendências, oportunidades, problemas e áreas para aumentar a eficiência.

Quais são os benefícios de uma fábrica digital?

Um dos benefícios mais óbvios de uma fábrica digital é um grande impulso para a eficiência. Ao remover processos de tomada de decisão humanos ineficientes que podem ser não apenas lentos, mas também tendenciosos ou simplesmente incorretos, as fábricas podem produzir mais com menos – menos tempo, menos recursos materiais, menos avarias e peças de sucata, etc.

Embora muitos funcionários de manufatura se preocupem que o influxo de automação e outras tecnologias digitais os tirem do emprego, a manufatura digital abre oportunidades para mais empregos novos e mais bem pagos que muitas pessoas acham mais envolventes e gratificantes. Esses empregos com salários mais altos também atraem jovens e novos talentos para o campo com novos insights e conceitos para melhorar a instalação.

Na mesma linha, as fábricas digitais são terreno fértil para a inovação. Devido à agilidade incorporada ao sistema por meio de análises em tempo real, há mais espaço para experimentar, ser criativo, encontrar soluções para novos problemas no mercado e testar ideias em escala sem gastar recursos desnecessários.

As fábricas digitais ainda veem um aumento na satisfação do cliente, porque os custos podem diminuir, os tempos de envio podem diminuir, enquanto a qualidade e a consistência aumentam.

Software de fábrica digital

A MachineMetrics suporta iniciativas de fábrica digital em todos os níveis de implementação. Desde nossos conectores de dados de alta velocidade que coletam dados de máquina diretamente da fonte em 1kHz (1000x mais rápido que o 1hZ disponível na maioria dos sensores industriais) até nosso software de padronização de dados que garante que as informações coletadas sejam reproduzidas em conjunto e possam obter resultados imediatos.

Nossos recursos de computação em nuvem e de borda suportam análises profundas e armazenamento de longo prazo na nuvem, bem como análises quase instantâneas e em tempo real para impulsionar a tomada de decisões rápidas na borda.

E na superfície, nossos painéis personalizáveis ​​oferecem uma variedade de visualizações em seus dados, seja uma visão geral trimestral para diretores ou estatísticas de produção em tempo real no chão de fábrica, todos podem acessar as informações de que precisam quando precisam de uma forma simples. para entender, formato codificado por cores. E para os trabalhadores do chão de fábrica, oferecemos tablets diretamente no maquinário para que eles possam sobrepor o contexto humano com os dados que coletamos – capacitamos os humanos, não os removemos do circuito. Tudo isso, além da segurança de nível industrial, faz com que nossos clientes vejam o ROI em menos de cinco dias.

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