Conectividade na Indústria 4.0

Por Paulo Roberto dos Santos



Uma das bases da Indústria 4.0 é a integração horizontal e vertical, ou seja, as informações fluem por toda cadeia de valor e em todos os níveis da organização. Vamos compreender um pouco mais desse conceito. Quando se trata de integração horizontal, a Indústria 4.0 prevê redes conectadas de sistemas cibernéticos e corporativos, que introduzem níveis sem precedentes de automação, flexibilidade e eficiência operacional em processos de produção. Esta integração horizontal tem lugar em vários níveis:

No chão de produção: máquinas e unidades de produção, sempre conectadas, tornam-se um objeto com propriedades bem definidas dentro da rede de produção. Eles constantemente comunicam seu status de desempenho e, juntos, respondem de forma autônoma aos requisitos dinâmicos de produção. O objetivo final é que o chão de fábrica inteligente seja capaz de produzir tamanhos de lote de uma peça, ao custo de produções seriadas, bem como reduzir o tempo de inatividade (Down time), através de manutenção preditiva.

Em várias instalações de produção: se uma empresa tiver distribuído instalações de produção, a Indústria 4.0 promove a integração horizontal em sistemas de execução de manufatura (MES) no nível de planta. Nesse cenário, os dados da instalação de produção (níveis de estoque, atrasos inesperados e assim por diante) são compartilhados, sem problemas em toda a empresa e, sempre que possível, as tarefas de produção são deslocadas automaticamente entre as instalações para responder de forma rápida e eficientemente para as variáveis de produção.

Em toda a cadeia de suprimentos: a Indústria 4.0 propõe transparência de dados e altos níveis de colaboração automatizada em toda a cadeia de suprimentos e logística upstream, que provisiona os próprios processos de produção, bem como a cadeia de downstream, que traz a produtos acabados para o mercado. Os fornecedores e prestadores de serviços devem ser firmemente incorporados horizontalmente nos sistemas de controle de produção e logística da empresa.

A integração vertical na Indústria 4.0, visa unir todas as camadas dentro da organização, da camada de chão de fábrica até R&D, garantia de qualidade, gerenciamento de produtos, TI, vendas e marketing, e assim por diante. Os dados fluem livremente e transparentemente para cima e para baixo nessas camadas, para que as decisões estratégicas e táticas possam ser orientadas por dados. A empresa verticalmente integrada da Indústria 4.0 ganha uma vantagem competitiva crucial, por ser capaz de responder de forma adequada e com agilidade à mudança de sinais de mercado e novas oportunidades.

Os desafios da integração horizontal/vertical na Indústria 4.0

As aspirações de integração horizontal e vertical da Indústria 4.0 são bastante claras e fáceis de entender. Mas, como muitas vezes é o caso na vida em geral, os desafios para alcançar esta visão são consideráveis.

Quebrando silos

Para a Indústria 4.0, os níveis de integração horizontal e vertical, exigem a quebra de dados e silos de conhecimento, que nunca é uma tarefa fácil. Ele começa com o próprio chão de fábrica, onde equipamentos e unidades de produção de diversos fornecedores fornecem níveis variados de automação, estão equipados com uma ampla gama de sensores e usam diferentes protocolos de comunicação. Em outras palavras, muitas vezes eles não "falam a mesma língua", e uma meta-rede, uma base de troca de parâmetros via software, que integra os diferentes formatos, precisa ser estabelecida que resolve essas disparidades de comunicação.

Há muitos outros silos de dados e bases de conhecimento em uma organização, que têm de ser discriminados, a fim de alcançar esses níveis de integração reforçada. Aqui o desafio é frequentemente, menos sobre a interoperabilidade e mais sobre a mudança da cultura organizacional. Os dados de departamentos e divisões que são usados para proteger cuidadosamente seus expertise — garantia de qualidade, engenharia, logística, vendas e marketing, e muito mais — têm que ser agregados de forma inteligente e integrada, para que os processos de produção sejam totalmente alinhados com as necessidades de negócios de longo e curto prazo da organização.

Segurança de dados e privacidade

A integração horizontal na Indústria 4.0 requer o compartilhamento de dados fora da organização, com fornecedores, subcontratados, parceiros e, em muitos casos, clientes também. Este nível de transparência é altamente capacitadora, em termos de agilidade e flexibilidade de produção, mas levanta o desafio de garantir que os dados de todas as partes interessadas sejam mantidos seguros e acessíveis unicamente com base na necessidade.

Dimensionamento de sistemas e infraestrutura de TI

A Indústria 4.0 aumenta drasticamente o volume e a velocidade dos dados coletados e analisados para dar suporte a níveis aprimorados de integração horizontal e vertical. Em muitos casos, os sistemas e infraestruturas de TI terão de sofrer uma mudança fundamental para apoiar a jornada da empresa rumo à transformação digital.

As implementações de Indústria 4.0 são muitas vezes um catalisador convincente para mover bancos de dados corporativos e cargas de trabalho para a nuvem, onde eles são mais facilmente acessíveis a uma ampla gama de stakeholders. Essa mudança para a TI baseada na nuvem requer um planejamento minucioso e cuidadoso por uma equipe multidisciplinar e é uma boa oportunidade para começar a quebrar os silos descritos acima. Além disso, as implantações baseadas em nuvem abordam o desafio de segurança e privacidade de dados já observado, com organizações que beneficiam dos recursos robustos de segurança e controle de acesso implementados por provedores de serviços de nuvem.

Gestão forte

À medida que os sistemas de TI e os processos de produção da organização se tornam mais integrados e mais complexos, as empresas precisarão adotar plataformas de Gestão (ERP) fortes, que possam fornecer visibilidade de ponta a ponta e insights acionáveis em diversos, distribuídos sistemas e entidades. Essas plataformas normalmente agregam dados estruturados e não estruturados de diversos sistemas corporativos existentes a fim de extrair insights acionáveis específicos do domínio e devem fornecer soluções de análise de produto de ponta a ponta para ambas as fábricas empresas e seus fornecedores. A plataforma de nível empresarial, ou ERP, certo atua como um orquestrador pronto para a Indústria 4.0 no chão de produção, promovendo a integração horizontal em dados de produção e qualidade, juntamente com a integração vertical em toda a cadeia de suprimentos.

A Indústria 4.0 reúne análises de dados de ponta, aprendizado de máquina e tecnologias de inteligência artificial, para agilizar e personalizar os processos de manufatura. No seu cerne está a visão de integrar horizontalmente os processos de produção para que eles possam ter autoaprendizagem, autodiagnóstico e agilidade. A integração horizontal da Indústria 4.0 também significa criar uma rede colaborativa contínua e centrada em dados, em toda a cadeia de suprimentos da organização. A integração vertical faz a mesma coisa para as próprias unidades de negócios da organização, garantindo um nível sem precedentes de alinhamento entre processos de produção e atividades principais de negócios, como vendas, marketing, logística, engenharia e muito mais.

Os benefícios mensuráveis dessa integração incluem custos de produção mais baixos e a capacidade aprimorada de fabricar de forma econômica pequenos lotes personalizados — tudo isso sem prejudicar os mais altos padrões de qualidade.


Sobre o autor


Paulo Roberto dos Santos

Sócio Diretor da Zorfatec, consultoria em Inovação Tecnológica, Engenheiro Industrial Mecânico, MBA em Gestão e Engenharia do Produto pela Escola Politécnica da USP, Especialista em Industria 4.0. Durante mais de 25 anos atuou na Festo Brasil, sendo responsável por P&D e pela Estratégia de Produtos na Região Américas. Tem Especialização em Administração de Empresas, Gerenciamento do Desenvolvimento de Produtos, e Dinâmica Organizacional e Gestão de Pessoas pela Fundação Getúlio Vargas. Especialista em Gestão da Inovação, posicionamento estratégico da empresa para novas tendências como Industrial IoT e Indústria 4.0 (Manufatura Avançada). Com mais de 25 anos de experiência na Gestão de Projetos de Inovação, Engenharia e Automação. Mentor dos principais projetos de demonstradores de Indústria 4.0 apresentados na FEIMEC 2016, Expomafe 2017 e FISPAL 2017. Um dos pioneiros na introdução do tema Industria 4.0 no Brasil. Palestrante sobre temas de Inovação, Automação Industrial, Internet das Coisas (IoT) e Industria 4.0. Apresentando os temas em congressos, seminários e eventos especializados no Brasil e América do Sul.

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