Análise Industrial: Definição, Principais Casos de Uso e Benefícios Tangíveis

Com a chegada da Indústria 4.0 e da Internet Industrial das Coisas (IIoT), uma transformação digital está em andamento. A indústria manufatureira está começando a usar análises orientadas por dados de produção em tempo real, não apenas para tomar decisões melhores e mais rápidas, mas também para permitir automação em toda a organização.

Equipamentos conectados por sensores e dispositivos de borda alimentam volumes massivos de dados para plataformas de análise baseadas em nuvem que podem analisar e compreender dados mais rápido que a percepção humana. Esses dados podem então ser usados para impulsionar a tomada de decisão em tempo real e melhorias significativas de processos em toda a empresa.

Este artigo explicará o que é análise industrial e listará casos de uso para consideração. Também explicará os benefícios e objetivos da análise industrial aplicada em qualquer chão de fábrica ou instalação.

O que é Análise Industrial?

Análise industrial é o uso de dados de máquina, operacionais e de sistemas para gerenciar e otimizar a produção, incluindo funções-chave como manutenção, qualidade e planejamento. Com dados precisos e em tempo real, fabricantes podem tomar decisões melhores e mais rápidas.

Fabricantes usam dados para melhorar a eficiência e avançar sua participação de mercado há muitos anos. Mas a mudança mais significativa hoje é como os dados são coletados. Muitas empresas ainda usam métodos tradicionais fragmentados para captura de dados, com funcionários verificando e registrando fatores manualmente, preenchendo formulários e anotando históricos de operação e manutenção para as máquinas no chão. Infelizmente, esses métodos são altamente imprecisos devido a erros humanos. Também são demorados, sujeitos a viés e não geram a qualidade de análise necessária para tomada de decisão precisa.

Mas com a transformação digital em andamento na manufatura, dispositivos conectados podem reduzir o trabalho associado à coleta e documentação manual de dados. E como essa tecnologia e software utilizam análises avançadas e algoritmos, os insights derivados são em tempo real e muito mais acionáveis.

A coleta automatizada de dados de máquina está impulsionando a próxima geração de análise industrial, desbloqueando uma miríade de casos de uso avançados que variam de monitoramento e diagnóstico simples a manutenção preditiva e automação de processos.

Na análise industrial, a captura de dados que registra eventos pode ser aproveitada para aumentar a utilização de equipamentos, reduzir custos, impulsionar melhoria de processos, reduzir erros baseados em humanos e fazê-lo em uma profundidade que revela condições precisas de máquinas e tendências na produção.

 

Principais Casos de Uso para Análise Industrial

Dados de produção em tempo real estão mudando a indústria manufatureira dramaticamente. Vamos considerar vários casos de uso de análise industrial que a conectividade de máquina em tempo real tornou possíveis na manufatura:

Previsão de Falhas e Manutenção Preventiva

Programas de manutenção preventiva existem na manufatura há décadas. A ideia é que, através de programas baseados em uso ou tempo, falhas não planejadas são menos prováveis de ocorrer. Ao aplicar análises, dados em tempo real podem ser aproveitados para fazer mais do que prevenir falhas.

Podem prever com alta precisão a probabilidade de uma falha e o momento em que ocorrerá. Isso reduz custos ao permitir que técnicos realizem reparos no momento ideal da máquina e estagem peças. Isso reduz o tempo de inatividade geral e aumenta a produtividade.

Saiba mais sobre análise preditiva na manufatura.

Previsão de Demanda e Gestão de Estoque

Previsão de demanda é crítica para fabricantes modernos e ter controle total da cadeia de suprimentos permite melhor controle de estoque.

Mas o planejamento de demanda pode ser complexo. Com a adição de métodos de ciência de dados, controle de ponta a ponta da cadeia de suprimentos pode ser usado em conjunto com dados de chão de fábrica em tempo real para gerenciar melhor compras, controle de estoque e transporte. Planos de demanda altamente precisos podem ser gerados que identificam tendências que passariam despercebidas.

Com melhor entendimento de quanto tempo leva para fazer peças, quanto tempo as execuções de trabalho levarão e os custos e lucros esperados de um determinado trabalho, fabricantes podem estimar melhor sua necessidade de material para melhorar o planejamento.

Otimização de Preços

Tempos de ciclo desempenham um papel importante na precificação. E conhecer tempos precisos para criação de peças e custos associados permite modelos de custo precisos e estratégias de precificação otimizadas. Defini-los muito baixo reduz a lucratividade, enquanto defini-los muito alto pode impactar a demanda. Uma plataforma avançada de análise para manufatura pode trazer esses dados à tona para garantir que os preços sejam definidos apropriadamente. A MachineMetrics pode ajudar fabricantes a otimizar seus padrões de trabalho para garantir tempos de ciclo precisos.

Análise de Garantia

Para muitos fabricantes, suporte de garantia pode ser um dreno. Frequentemente, garantias consistem em uma abordagem "tamanho único" que é mais geral. Isso permite incerteza e problemas inesperados na equação.

Ao aplicar ciência de dados e capturar informações de garantias ativas no campo, produtos podem ser melhorados ou alterados para reduzir falhas e, portanto, custos. Também pode levar a iterações mais informadas para novas linhas de produtos para evitar proativamente reclamações de campo.

Robotização

A evolução da IA e algoritmos avançados de aprendizado de máquina tornaram a ascensão da robótica quase inevitável. E à medida que esses robôs melhoram, os dados que fornecem na execução de seus deveres aumentarão.

Ao incluir esses dados dentro de uma poderosa plataforma de análise industrial baseada em nuvem, a qualidade pode ser controlada no nível micro. A evolução da robótica também levará a uma construção de máquina aprimorada por fabricantes de máquinas OEM.

Desenvolvimento de Produto

Um processo custoso na manufatura é o desenvolvimento de produto. Para se manter competitivas, empresas devem pagar por P&D para criar novas linhas de produto, melhorar modelos existentes e desenvolver novos serviços de valor agregado.

Anteriormente, isso era feito através de modelagem iterativa excessiva para chegar ao melhor produto. Mas agora, ciência de dados e análise industrial avançada tornam possível que grande parte desse processo seja simulado. Usando "gêmeos digitais" e outros métodos de modelagem, condições do mundo real podem ser geradas virtualmente para prever desempenho e reduzir custos de P&D.

Aplicações de Visão Computacional

Controle de qualidade automatizado veio longe. Evoluiu de sensores de viagem, fios de queda e outros dispositivos mecânicos para uma coleção altamente sofisticada de dispositivos ópticos avançados. Ao vincular esses dispositivos à coleta de dados, sensores podem adicionar dados ao fluxo através de óptica, temperatura e aplicações avançadas de visão, como detecção térmica e infravermelha, para controlar paradas com precisão. Isso também permite velocidades mais altas, menor mão de obra e o santo graal de qualquer fábrica – manufatura "lights out" (sem operadores).

Gerenciamento de Risco da Cadeia de Suprimentos

Assim como os dados vindos de máquinas de produção, dados também podem ser capturados de materiais em trânsito e transmitidos diretamente de equipamentos de fornecedores para a plataforma de software para ajudar a fornecer visibilidade de ponta a ponta na cadeia de suprimentos.

Usando análise industrial, empresas podem gerenciar suas cadeias de suprimentos em formato de "torre de controle", direcionando e redirecionando recursos para acelerar ou desacelerar. Também podem pedir suprimentos de backup e estoques de segurança quando nova demanda é detectada e acionar fornecedores secundários quando ocorre interrupção.

Benefícios da Análise Industrial

Consciência contextual é crítica para sistemas de manufatura avançados. A análise industrial fornece essa consciência em tempo real. Isso torna as empresas mais competitivas, pois custo, qualidade, desenvolvimento de produto e satisfação do cliente são otimizados. A análise industrial capacita empresas a melhorar produtividade e lucratividade aproveitando o fluxo massivo de dados gerado por seus equipamentos de produção. Com ferramentas intuitivas de visualização, painéis, algoritmos de aprendizado de máquina e análises avançadas, insights acionáveis estão disponíveis para gerentes e tomadores de decisão em toda a empresa.

Acreditamos que os benefícios da análise industrial se enquadram em três categorias distintas:

Custos Reduzidos

Como processos podem ser otimizados com os insights revelados nas análises, o custo pode ser significativamente reduzido. E o crescimento da robótica, bem como a tomada de decisão autônoma ou semi-autônoma de máquinas, reduz mão de obra. O mesmo vale para programas de manutenção preditiva e prescritiva comprovados para reduzir custo e aumentar produtividade diminuindo tempo de inatividade e gerenciando melhor estoques de peças.

Receita Aumentada

Com insights em tempo real disponíveis em produção, gestão de estoque e planejamento de demanda e suprimento, fabricantes podem responder rapidamente a mudanças na demanda. Suponha que os dados indiquem que estão se aproximando da capacidade máxima. Nesse caso, podem adicionar horas extras, adicionar capacidade, alterar processos ou ajustar outros aspectos da produção para responder e manter prazos de entrega.

Benefícios Diversos

Com o aumento de capacidades fornecidas pela análise industrial, há benefícios diversos também. Estes incluem consumo reduzido de energia, protocolos ambientais mais seguros, erros de conformidade reduzidos e satisfação do cliente aumentada.

Objetivos da Análise Industrial

A coleta tradicional de dados dentro da manufatura era fragmentada e propensa a erros. Também era desafiador traduzir dados em ação significativa e tomada de decisão. Ou a informação era atrasada, incompleta ou continha viés humano não intencional (como arredondamento de contagens de peças ou tempos de inatividade). A análise industrial busca dessilosar dados, analisá-los em tempo real e usá-los para permitir decisões melhores e mais rápidas em toda a empresa, ou até mesmo automatizar essas decisões completamente.

Ao detectar problemas antes que ocorram, processos de produção podem ser otimizados e a utilização global do equipamento pode ser significativamente melhorada. Também ajuda a simplificar cadeias de suprimentos e criar transparência nelas. Como a análise industrial usa algoritmos avançados de aprendizado de máquina, pode ajudar a identificar oportunidades e otimizar processos.

Como visto nos casos de uso de análise industrial acima, uso de produto pode ser incluído no novo desenvolvimento de produtos. E junto com tecnologia de gêmeo digital e informações de garantia recebidas, pode impulsionar novos produtos melhores com taxas de falha reduzidas e custos de produção menores. Esses mesmos exemplos de casos de uso podem impulsionar maior vazão detectando e alertando equipe rapidamente sobre problemas no nível da máquina. Isso reduz tempo de inatividade e taxas de sucata.

Selecionando a Solução Certa

A área de manufatura está passando por mudanças consideráveis devido ao desenvolvimento de tecnologias que podem coletar dados de produção e aproveitá-los para tomar melhores decisões diariamente.

No entanto, ao tomar uma decisão sobre a solução certa para permitir análises no chão de fábrica, fabricantes devem considerar algumas propostas de valor-chave. Aqui estão algumas perguntas a fazer ao considerar uma solução:

• A solução pode coletar dados de produção em tempo real?
• Qual é a fonte dos dados de produção? Equipamentos, pessoas ou sistemas? Todos os acima?
• Os dados são padronizados em um modelo que pode ser facilmente propagado em relatórios prontos para uso, bem como consumidos por outros sistemas de gestão (MES, ERP, CMMS)?
• Quão rápido o software pode levar você ao valor? Quais problemas ele resolverá?

Gostaríamos de apresentar o Software de Análise Industrial da MachineMetrics. Nossa plataforma permite a coleta autônoma e em tempo real de dados de máquina para relatórios de produção precisos. Stakeholders em vários níveis da operação podem consumir facilmente relatórios e visualizações prontos para uso para reduzir tempos de inatividade, identificar gargalos de produção, aumentar capacidade, rastrear seus KPIs mais importantes e permitir visibilidade e controle completos do chão de fábrica.

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