Indústria 4.0
Os últimos anos têm sido marcados por alterações tecnológicas significativas no setor industrial e, embora tenha-se registado um abrandamento em 2020 devido à pandemia provocada pela Covid-19, é expectável que muito brevemente a transformação retome o ritmo acelerado que vinha registando até então.
O mundo está em constante mudança e com ele, muda também a indústria. Para as empresas que se encontram na vanguarda da digitalização e modernização dos seus negócios, o grande objetivo continuará a ser a segurança e a melhoria das operações de forma a otimizar o processo produtivo e eliminar tempos de paragem inesperados, que se traduzem em custos acrescidos para as empresas e podem, no limite, comprometer os compromissos com os clientes.
A Estratégia Indústria 4.0 está já também a ser implementada em Portugal, sendo que os objetivos passam pela modernização do tecido empresarial, a digitalização e a formação. São bons exemplos disso mesmo Fundos Europeus Estruturais e de Investimento até 2,26 mil milhões de euros de incentivos canalizados através do Portugal 2020. Ou ainda o Vale Indústria 4.0, um instrumento de apoio à transformação digital através da adoção de tecnologias que permitem mudanças disruptivas nos modelos de negócio de micro e PME (ex.: contratação de sites de comércio eletrónico ou softwares de gestão fabril a prestadores certificados).
Além do financiamento, destaca-se ainda a formação, que tem como meta formar 20 mil pessoas na área das tecnologias de informação. Por outro lado, com os Cursos Técnicos i4.0, o programa dedicado à Indústria 4.0 inclui a revisão dos currículos dos cursos profissionais técnicos, em linha com a procura de novas competências por parte das empresas no âmbito da digitalização da economia. É essencial que sejam criadas sinergias entre os estabelecimentos de ensino e as empresas, de forma a dar resposta às necessidades do tecido empresarial.
Neste artigo, apresentamos-lhe algumas tendências que irão influenciar a indústria nos próximos tempos.
A adoção da Internet das Coisas, considerada como a espinha dorsal da Indústria 4.0, está a ser bastante implementada em muitas operações de negócios. De acordo com as previsões do setor, pelo menos metade das aplicações empresariais serão baseadas pela IoT até 2024. A Internet das Coisas permite que pessoas e coisas estejam conectadas a qualquer hora, em qualquer lugar, com qualquer coisa e qualquer pessoa, de preferência utilizando qualquer caminho / rede e qualquer serviço. Este é o pressuposto e o objetivo final da automação industrial. Na indústria, o termo IoT implica a utilização de sensores, sistemas de controle, comunicações máquina a máquina, análise de dados e mecanismos de segurança. A IoT permite que máquinas e processos de negócios se comuniquem sem a interferência de humanos. Isso permite à empresa concentrar-se inteiramente na otimização dos resultados de negócios e, em última análise, eliminar potenciais custos e melhorar a experiência do cliente.
Com as tecnologias que permitem o crescimento da IoT, o alto volume, a velocidade e a variedade de dados crescem simultaneamente. Isso faz com que os dados industriais se transformem na denominada Big Data. Uma rede de objetos interconectados através de tecnologia incorporada alimenta diretamente a Big Data. Graças às novas tecnologias que estão a ser implantadas, a IoT está a coletar cada vez mais informações todos os dias, através de uma grande variedade de fontes, incluindo equipamentos de manufatura, plantas de produção, veículos, sensores individuais e redes industriais. Uma pesquisa da McKinsey Global, em 2015, constatou que a exploração de Big Data na produção pode diminuir os custos de desenvolvimento e montagem de produtos em até 50%, e pode causar uma redução de 7% no fundo de maneio. Desenvolvimentos posteriores na indústria provaram a precisão destas previsões.
Os Sistemas Ciber-Físicos (CPS) conectam o mundo virtual das IT ao mundo físico das ferramentas e maquinaria. Podem ser definidos como "sistemas físicos e de engenharia cujas operações são monitorizadas, controladas, coordenadas e integradas por um núcleo de computação e comunicação". O foco do CPS está na comunicação entre esses sistemas físicos e de engenharia, não em como eles agem separadamente. Ligar os dois mundos leva à criação de uma grande quantidade de dados industriais. No entanto, para revelar o valor real desses dados, a equipe de análise de big data e o seu software precisam realizar análises. As empresas estão a colocar cada vez mais o foco na transformação de sistemas de produção básicos em sistemas de produção ciber-físicos.
No futuro, a configuração de projetos de fábrica com a ajuda da automação e IA continuará a reduzir a quantidade de trabalho manual necessário. Aumentar a escala e acelerar os projetos industriais são dois fatores que levarão a indústria para padrões mais elevados. A visão dos especialistas é que incluir a aprendizagem da máquina no processo produtivo melhora a velocidade e a qualidade dos próprios projetos. Porém, ainda há espaço para crescimento dentro desta evolução. A IA pode ser usada não apenas no processo produtivo no chão de fábrica mas também, através de algoritmos de IA, antecipar e responder melhor às mudanças do mercado.
São vários os motivos que levam os decisores a implementar tecnologias de automação nas suas fábricas. A automação pode ser utilizada tanto para melhorar a eficácia das linhas de produção, como na utilização de recursos com vista a aumentar a produtividade ou até a competitividade em mercados voláteis. A adoção de tecnologias como a cloud, IIoT, AI e Machine Learning, vão-se manter como uma tendência para 2020 e 2021, tornando as cadeias de valor ainda mais inteligentes.
A realidade virtual, aumentada e mista podem ser aplicadas de múltiplas formas nas fábricas. Seja para design do produto, desenvolvimento das linhas de produção, suporte técnico, gestão de inventário ou para melhorar a colaboração e a aprendizagem das equipas. Este tipo de tecnologias são uma mais valia para aumentar a eficácia e eficiência das empresas. Por exemplo, as realidades aumentada e virtual podem ser utilizadas para melhorar um novo produto antes deste passar para a produção.
Os Digital Twins são uma das mais recentes tendências tecnológicas e caracterizam-se por ser uma réplica virtual, atualizada em tempo real de um objeto, processo ou produto. Os Digital Twins são uma das tendências da indústria pois constituem uma forma menos dispendiosa de testar novos produtos e de monitorização remota.
Até há algum tempo, a IT (Information Technology) e a OT (Operational Technology) eram tipicamente separadas na indústria: a OT era associada apenas aos equipamentos da área de operações e logística, como por exemplo ERP ou MES, uma vez que, não sendo uma área ligada ao IT, era encarada como fora das suas competências. No entanto, com o aparecimento das tecnologias de produção inteligentes e do IIoT, estas áreas começaram a trabalhar em conjunto. Esta convergência entre IT e OT torna-se essencial para garantir a segurança e o controlo dos processos a fim de obter uma visão mais alargada das organizações.
Outra das tendências apontadas para a indústria nos próximos anos é o recurso a collaborative robots, ou Cobots. Os robôs colaborativos são máquinas que podem executar trabalhos ao lado do ser humano na linha de produção, realizando tarefas sensíveis com precisão milimétrica. Isto permite que os fabricantes melhorem as suas linhas de produção, aumentando a produtividade, competitividade e mantendo os colaboradores seguros. De acordo com um estudo da Markets & Markets, espera-se que até 2025 o mercado de Cobots alcance os 12,2 mil milhões de dólares.
Sabemos que integrar as novas tecnologias com os sistemas já existentes nas fábricas pode revelar-se uma tarefa de grande complexidade para algumas empresas. Por este motivo, na IndustrialSYS, trabalhamos diariamente para ajudar os nossos clientes a transpor os desafios de adoção da tecnologia.
Com a combinação de IoT, Big Data industrial e IA, é possível transformar a sua fábrica numa “fábrica inteligente” que opera de acordo com as novas regras de produção. Fábricas inteligentes são o objetivo final da Indústria 4.0: são fábricas onde as máquinas e os recursos se comunicam e estão conectados a uma rede. Para o conseguir, é necessário que máquinas-ferramentas, recursos (incluindo humanos) e ferramentas de TI existentes estejam ligados a uma rede. Isso resultará na transformação das ferramentas da máquina em ciber-máquinas, enriquecidas com o conhecimento fornecido pela captura e análise de dados.
Eventualmente, as ferramentas de TI e de gestão de negócios existentes serão conectadas à rede, capturando dados heterogéneos de diferentes fontes. Como resultado, uma “empresa inteligente” produzirá “produtos inteligentes”, que sabem como foram produzidos e coletarão e transmitirão os dados à medida que forem usados. Essas vastas quantidades de big data industriais podem então ser coletadas e analisadas e melhorar o processo produtivo, num processo iterativo de constante evolução e otimização.
Estar na moda não é suficiente: entender o impacto que esta revolução em curso terá nos seus processos de produção e no mundo é a chave. Habilitar a IoT e implementar outras tendências permitirá que crie Supply Chains altamente eficientes. Isto possibilitará que se concentre mais nos resultados do negócio, oferecendo o melhor serviço aos seus clientes.
De acordo com a previsão do SMLC (Smart Manufacturing Leadership Coalition), ao implementar corretamente a informação industrial, será capaz de reduzir a intensidade de capital em 30%, reduzir os tempos de ciclo do produto em 40%, e ter um impacto positivo na energia, emissões, resíduos, e produtividade. Ainda que seja necessário investimento de capital para ajustar tirar partido da Indústria 4.0, já existem muitos dados na vida real para provar que o tempo de retorno desse investimento é bastante baixo.
Faça o diagnóstico e descubra quais as principais necessidades da sua fábrica e as áreas que mais podem beneficiar com um software e hardware de monitorização da sua produção.
Mais informação sobre Indústria 4.0: Datumize; Startus Insights;
