Como a Indústria 4.0 está transformando a manufatura enxuta

O que é Indústria 4.0?

O conceito da Indústria 4.0 está chegando – abrange tecnologias como a Internet das Coisas industrial (IIoT), a nuvem, computação de ponta e gêmeos digitais, bem como outros conceitos definidores, como comunicação máquina a máquina (M2M) e ciber-física sistemas (CPS).

A base da Quarta Revolução Industrial é a automação. Todos os sistemas que coletam e comunicam dados existem para servir ao propósito de tornar as práticas industriais e de fabricação mais eficientes e autônomas.

A tecnologia em IR4 serve para conectar sistemas anteriormente discretos por meio de hardware e software, fornecer transparência de informações, aumentar o processo de tomada de decisão humana e descentralizar decisões dentro de sistemas tecnológicos para que os humanos precisem interferir com menos frequência.

Interessado em aprofundar a tecnologia e os benefícios da Indústria 4.0? Leia nosso guia completo.

O que a Indústria 4.0 significa para o Lean Manufacturing?

Na manufatura enxuta, as organizações priorizam minimizar o desperdício enquanto maximizam a produtividade. O método de produção de manufatura enxuta é uma filosofia que funciona perfeitamente com as inovações da Indústria 4.0 que servem para apoiar iniciativas de eficiência em todas as etapas do processo de fabricação. A Indústria 4.0 ajuda os fabricantes enxutos a economizar tempo, dinheiro, energia, recursos materiais e recursos humanos, especialmente quando várias tecnologias IR4 são implantadas simultaneamente.



À medida que a Indústria 4.0 continua a amadurecer e entramos na Quinta Revolução Industrial (IR5), os fabricantes podem esperar ver os dados e a tecnologia IR4 como uma vantagem competitiva sobre organizações menos maduras tecnologicamente. As otimizações que eles conseguirem se tornarão – e na maioria dos casos, já se tornaram – impossíveis de replicar com conhecimento humano, intuição e força de vontade. A razão simples para isso é que os humanos não podem coletar e analisar dados com precisão suficiente ou em velocidades rápidas o suficiente para derivar os tipos de análises complexas e insights em tempo real que podem ser alcançados por meio de IIoT, aprendizado de máquina e outras tecnologias da Indústria 4.0 .

Os fabricantes que usam a tecnologia da Indústria 4.0 são capazes de reduzir o tempo de inatividade por meio de manutenção preditiva e prescritiva usando sensores e outros dispositivos IIoT, maximizar a utilização da máquina, dinamizar e inovar rapidamente em resposta às flutuações do mercado, identificar e mitigar gargalos, fazer escolhas em tempo real, como automaticamente parar uma máquina no caso de um problema de segurança usando a computação de borda, aumentar a visibilidade do chão de fábrica, otimizar o espaço do armazém e outras fontes de sobrecarga e tomar decisões mais informadas em geral usando dados visualizados. A lista de casos de uso é infinita se os fabricantes conseguirem construir a infraestrutura certa que possa dar suporte à coleta e transformação de dados.

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Como os fabricantes enxutos usam a tecnologia da Indústria 4.0 para aumentar a eficiência

As fábricas inteligentes estão entre as maiores tendências da Quarta Revolução Industrial e são um excelente exemplo da digitalização das cadeias de valor verticais e horizontais, servindo como uma vitrine para quase todas as tecnologias definidoras da época. Algumas das tecnologias da Indústria 4.0 que os fabricantes enxutos usam em fábricas inteligentes incluem as soluções abaixo, mas para uma revisão abrangente, explore nosso guia completo:

Sistemas ciberfísicos e “gêmeos digitais”

Estas são representações digitais de sistemas físicos, como o chão de fábrica e todas as máquinas nele. O CPS conecta e monitora todo o chão de fábrica como um sistema para que possa ser monitorado e os dados possam ser usados ​​para orientar decisões automatizadas. Nesses sistemas ciberfísicos, as máquinas se comunicam umas com as outras e também com os humanos.

Sensores inteligentes

Sensores inteligentes coletam dados em todo o chão de fábrica, incluindo dados de qualidade, contagem de peças, utilização da máquina e outros dados e métricas importantes. Depois que esses dados brutos são contextualizados, eles podem ser usados ​​para orientar a tomada de decisões em vários casos de uso e permitir que os fabricantes busquem estratégias avançadas, como manutenção preditiva.

Computação de borda

A computação de borda usa recursos de computação distribuídos que, ao contrário da nuvem, estão próximos do local onde os dados estão sendo coletados. Ser capaz de analisar dados de forma descentralizada na própria fábrica significa tempos mais rápidos para insights, idealmente o mais próximo possível do tempo real. As velocidades da computação de borda são rápidas o suficiente para parar as máquinas imediatamente se um risco de segurança for detectado, e as velocidades são praticamente indiscerníveis do tempo real para os humanos. Isso geralmente também é usado para manutenção preditiva e prescritiva para ajudar a evitar falhas e tempos de inatividade do equipamento.

Manutenção Preditiva e Prescritiva

Essas estratégias de manutenção maduras contam com dados coletados de sensores e conectores de interface de máquina que são então analisados ​​para desenvolver planos de manutenção que utilizem totalmente os recursos. Isso quer dizer que as peças não são substituídas quando ainda têm vida útil notável, como ocorre frequentemente com a manutenção preventiva baseada no uso. Isso também significa que as peças são substituídas antes que percam eficácia suficiente para reduzir a qualidade a um nível inaceitável ou arriscar danos a longo prazo ou caros ao maquinário. Com a manutenção prescritiva, os insights também incluem possíveis soluções para problemas ao otimizar para um determinado KPI (ou conjunto de KPIs), como redução de desperdício ou velocidade.

A próxima geração de manufatura

A Indústria 4.0 está liberando uma variedade de tecnologias que estão estimulando uma indústria de manufatura mais enxuta. O núcleo dessas soluções envolve extrair dados das operações e usá-los para impulsionar a tomada de decisões melhor e mais rápida em toda a empresa, seja você responsável pela manutenção, qualidade, produção ou toda a planta. Começar com o básico e focar no coração da operação (as máquinas e as pessoas no chão de fábrica) ajudará a construir a base para uma operação enxuta mais inteligente e conectada.