Como a indústria 4.0 vai transformar a manufatura? Descubra sob o ponto de vista de um CTO

Como será a força de trabalho na era da Indústria 4.0 e a crescente digitalização da manufatura? Descubra a partir da perspectiva de um CTO. Maior eficiência, técnicas de redução de custos, automação e experiências do cliente são as principais prioridades das empresas.

Como será a força de trabalho na era da Indústria 4.0 com a crescente digitalização da manufatura? Você consegue visualizar o chão de fábrica de uma empresa inteligente conectada?

A visão do futuro pode ser prevista até certo ponto, mas fica claro que o aumento da eficiência, as técnicas de redução de custos, a automação e as experiências dos clientes são as principais prioridades do setor de manufatura. De acordo com o Aberdeen Group, as melhores empresas do segmento (as top 20%, com base no desempenho) estão implementando rapidamente as possibilidades da Internet das Coisas (IoT) duas vezes mais rápido do que todas as outras empresas, a fim de mover a compasso.

Os sistemas de IoT podem coletar dados de manufatura de maneira transparente, abrangente e interativa. Eles fornecem visibilidade em tempo real de ativos e equipamentos, da qualidade dos processos e dos recursos da fábrica. É muito mais fácil visualizar todo o processo digitalmente. Muitas pessoas entendem a ideia de como os dados podem produzir simulações digitais de fábrica, que preveem como um produto deve ser fabricado. Menos entendida é a ideia de uma “fábrica virtual”, que é uma simulação em tempo real de como a produção está “realmente” sendo fabricada.

Uma fábrica virtual pode fornecer uma visão operacional, em tempo real e adequada à função, de todo o chão de fábrica (incluindo instalações, processos e equipamentos, etc) para qualquer pessoa, a qualquer hora, de qualquer lugar. Esta fábrica virtual pode ser o “cockpit” para pilotar e melhorar uma fábrica real.

Como as tecnologias vestíveis estão impactando a manufatura

James Woodall, CTO da Intoware, empresa de desenvolvimento de software baseada no Reino Unido, entende o potencial da fábrica virtual e o poder transformador dos dados e da IoT no espaço corporativo. Desenvolvedor de firmware com experiência de atuação com dispositivos vestíveis por quase 10 anos, ele inicialmente trabalhou no Golden-i, um headset voltado para grandes indústrias como manufatura e saúde. Woodall diz:

“Havia pouca documentação quando se tratava de desenvolver dispositivos portáteis naquela época. Isso significa que minha equipe acabou fazendo muitas pesquisas em vestíveis e inventando muitos paradigmas de interface novos e diferentes. Eu tenho cerca de seis patentes vestíveis relacionadas a softwares para dispositivos portáteis.

Acabei conversando com vários clientes interessados ​​em dispositivos portáteis. Casos de usuários com os quais falei incluíam trabalhadores que necessitavam soluções de trabalho para atuar com mãos livres e comunicação remota. Por exemplo, se você é um trabalhador de telecomunicações industriais em uma antena de telefone, a última coisa que você quer fazer é segurar um tablet ou laptop. Você quer estar de mãos livres para fazer o seu trabalho.

Nós gastamos muito tempo para garantir que os dispositivos vestíveis ​​tivessem um uso que, até então, era um pouco mais que uma função – a tecnologia já havia sido inventada, mas poucas pessoas sabiam o que fazer com ela”.

A ideia de usar dispositivos portáteis para trabalhar com as mãos livres e para comunicação é uma aplicação clara e prática da tecnologia. Por exemplo, trabalhadores em setores como petróleo e gás e automotivo geralmente têm instruções complicadas e documentadas. Sem o manual, é difícil saber se as instruções foram seguidas corretamente, pois não há uma trilha para ser auditada.

O produto de software que a empresa Intoware construiu — o WorkfloPlus — permite que os funcionários que usam aplicativos em diferentes dispositivos (como wearables, smartphones e tablets) forneçam informações confiáveis ​​suficientes para mostrar que um processo foi seguido corretamente. Woodall diz:

“Se um prédio for inspecionado e eu estiver entregando um pedaço de papel com uma assinatura, você não saberá se ele realmente foi inspecionado, porque tudo que você tem é um pedaço de papel.

Isso pode ser um problema porque há uma desconexão entre o que realmente aconteceu e o que um relatório diz. Houve incidentes no passado em que acidentes de trem ocorreram devido a pistas não serem inspecionadas. Mas há documentação que diz que elas foram.

O que fazemos é intelectualmente simples, mas bastante complicado na prática. Nós nos certificamos de que quando as pessoas estão inspecionando máquinas, que quaisquer falhas sejam indicadas para a pessoa certa imediatamente.

Anteriormente, alguém poderia ter uma prancheta e uma caneta, com os erros encontrados atualizados por meio de uma planilha e a pessoa relevante informada por e-mail. Com o nosso software, as pessoas que precisam ser notificadas são informadas imediatamente quando a inspeção está sendo feita”.

Como a inovação pode beneficiar o empreendimento

O uso do WorkfloPlus por uma organização é um bom exemplo de como as empresas devem ter uma visão abrangente, observando quatro pilares estratégicos para tornar seus negócios produtivos quando se trata do uso de tecnologia — pessoas, hardware, software e conectividade. Para fazer a transformação digital funcionar, as empresas precisam pensar em como a inovação beneficiará seus funcionários, encontrar um casamento entre hardware e software que funcione e garantir que tudo esteja conectado para usar os dados.

O WorkfloPlus é muito Indústria 4.0 no sentido de que as empresas podem usar dados para obter insights sobre um processo — por exemplo, elas podem ver se um processo que deve levar uma hora leva muito mais tempo e deu errado. Os bots podem ser treinados para identificar onde as anomalias podem estar, sem exigir que os humanos examinem os dados.

Woodall falou com muitos executivos de nível C em diversos setores e diz que o uso de tecnologias como o WorkfloPlus se resume a dois fatores — se é possível reduzir custos através de um aumento na eficiência ou se se pode melhorar a saúde e a segurança. Ele diz:

“Temos um fabricante de peças automotivas muito grande como cliente. Eles economizam tempo e aumentam a eficiência, pois sabem que um procedimento de inspeção de peças é seguido sempre de forma adequada. Esses benefícios são fáceis de calcular. Sabemos que, ao usar nossa tecnologia, eles economizam um determinado tempo todos os dias.

A saúde e a segurança dos trabalhadores também são importantes. Durante o trabalho de construção, os construtores geralmente vedam alarmes de fumaça porque eles são ativados por poeira e deixam a fita colada quando o trabalho é feito de forma equivocada. Nosso software ajudará a partir de uma perspectiva de segurança e conformidade, porque ele força um trabalhador a passar por um processo em que eles liberem o alarme de fumaça e deixem-no descoberto”

Woodall descreveu ainda como softwares como o Intoware poderiam se integrar a um sistema ERP moderno como o Sage Enterprise Management:

“No setor de fabricação de alimentos, por exemplo, inspeções precisam acontecer para garantir que tudo esteja em conformidade e as regras de saúde e segurança sejam seguidas.

Esses dados de inspeção precisam entrar em um sistema ERP. Com um computador de mesa e papel, pode haver uma lacuna ineficiente entre a marcação de uma lista de verificação de inspeção com uma área de transferência e a digitação de informações.

O problema é que os dados podem ser obsoletos ou imprecisos. Se há meia hora entre fazer a inspeção e colocá-la em um sistema, muitas coisas acontecem — talvez o papel fique molhado, borrado ou perdido, por exemplo.

Com o nosso WorkfloPlus, eles poderiam realizar a inspeção com um wearable, tablet ou smartphone. O Enterprise Management pode fazer bom uso dessas informações em tempo real para outros aplicativos de negócios”.

A importância da nuvem

Um software que funciona em dispositivos móveis e trabalha com dados como o WorkfloPlus mostra a importância da nuvem, que permite que o físico e o virtual se comuniquem mais de perto do que nunca. Os sistemas fechados estão sendo substituídos por sistemas abertos que permitem a colaboração entre diferentes disciplinas para obter resultados mais produtivos.

A nuvem sustenta a Indústria 4.0, permitindo a conectividade de dados em escala global, transferindo dados de servidores locais para bancos de dados baseados em nuvem que permitem que as organizações acessem suas informações a partir de qualquer lugar do mundo. Isso libera as pessoas de precisarem de infraestrutura de suporte, com um modelo de custos baseado no uso.

Em vez de simplesmente se preparar para tecnologias em nuvem, Woodall diz que os fabricantes deveriam estar investigando e inovando ativamente com elas. Muitos fornecedores oferecem soluções que ainda são relativamente imaturas, e é tentador sentar e esperar que os mercados amadureçam. No entanto, são os primeiros a adotar os benefícios iniciais que obtêm vantagens competitivas.

Quando se trata de Indústria 4.0 e inovação na nuvem, Woodall aconselha a pensar sobre:

Big data e análise preditiva

Ao coletar dados de várias fontes, os fabricantes podem analisá-los com grandes benefícios — por exemplo, prever falhas com base em tendências históricas pode fazer uma grande diferença quando se trata de limitar o tempo de inatividade não programado. A análise preditiva significa que os fabricantes podem deixar de lado uma manutenção periódica e programada de máquinas e passar a adotar uma manutenção programada automaticamente quando algo relacionado a isso é detectado pelos sensores de IoT. Quanto mais dados forem analisados, mais inteligentes serão as decisões.

Interoperabilidade

Isso descreve como todos os aspectos de uma fábrica — pessoas, máquinas, dispositivos, sensores e hardware — estão conectados e se comunicam entre si. Novamente, pense na Fábrica Virtual —uma cópia virtual em tempo real do ativo, sistema ou infraestrutura física, criada pela coleta de dados de sensores em toda a entidade física. Os sensores de IoT permitem a interoperabilidade — pegando os dados dos sensores e movendo-os para a nuvem, o processamento desses dados se torna muito mais fácil de ser alcançado.

Assistência técnica

Os sistemas ciber-físicos podem realizar tarefas que são desagradáveis, inseguras ou fisicamente difíceis para os humanos fazerem. Além disso, podem coletar, agregar e exibir dados em apoio à tomada de decisões e à resolução de problemas.

Tomada de decisão descentralizada, machine learning e inteligência artificial

Com a nuvem e a Indústria 4.0, você pode conceder aos sistemas ciber-físicos a capacidade e a permissão para tomar decisões simples. As máquinas que aprendem e tomam decisões (IA) podem fornecer benefícios de eficiência e produtos de maior qualidade — resultando em maior receita.

A IA e, mais especificamente, o aprendizado de máquina podem navegar em conjuntos de dados muito grandes, rápidos demais e complexos demais para as máquinas analisarem e entenderem. Ela pode extrair insights sobre processos de fabricação que anteriormente eram sutis demais para serem encontrados e, com a nuvem, é possível analisar máquinas em várias fábricas e países.

Permitir máquinas com inteligência artificial também faz com que elas aprendam e se adaptem às mudanças de ambientes e demandas sem a necessidade de interação humana, reduzindo o tempo de inatividade.

A Fábrica Inteligente

Construir um chão de fábrica conectado deve significar que os custos são reduzidos devido ao menor desperdício de material, menor número de pessoal e menores custos operacionais. A Fábrica Inteligente pode ser mais ágil, proporcionando uma produção de alta qualidade e rápida, que responde às necessidades do cliente, trazendo-lhe informações mais detalhadas.

“Tornar uma fábrica inteligente não precisa significar uma revisão completa e com um enorme investimento inicial. Os sensores podem ser retroajustados às máquinas existentes. Portanto, escolha a infraestrutura existente, investigue os fornecedores que oferecem soluções retroajustadas de IoT e teste-as. Obviamente, você só obterá todos os benefícios da Indústria 4.0 se comprometendo com todos os seus elementos.

Não escolha uma tecnologia e saia em busca de um problema para resolver com ela. Pense em seus maiores pontos problemáticos e nas áreas onde um ponto de contato bem-sucedido realmente faria a diferença e, em seguida, veja se a IA, a Indústria 4.0, a nuvem ou até mesmo outras tecnologias, como blockchain, poderiam resolver esses problemas. Além disso, veja o que outras empresas do seu setor estão fazendo com essas para ajudar a impulsionar algumas ideias”, finaliza Woodall.

Texto originalmente escrito por Asavin Wattanajantra para o blog Sage Advice

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