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fábrica inteligente

Por Jenna Koo

O que é uma fábrica inteligente?

A fábrica inteligente é um conceito que serve para expressar o objetivo final da digitalização na manufatura. Da maneira como o termo é mais comumente usado, uma Fábrica Inteligente é um chão de fábrica altamente digitalizado, que continuamente coleta e compartilha dados através de máquinas, dispositivos e sistemas de produção conectados. Os dados podem ser usados por dispositivos de auto otimização, ou em toda a organização, para resolver os problemas de maneira proativa, melhorar os processos de manufatura e responder a novas demandas.

Várias tecnologias, como IA (inteligência artificial), Big Data Analytics (análise de grandes volumes de dados), Cloud Computing (computação na nuvem) e IIoT (Industrial Internet of Things) tornaram as práticas de manufatura inteligente totalmente abrangentes.

Ao conectar o mundo físico e o digital, as fábricas inteligentes podem monitorar todo o processo de produção, desde ferramentas de fabricação e cadeia de suprimentos até operadores individuais no chão de fábrica.

Quando totalmente realizadas, as fábricas inteligentes usam sistemas de manufatura colaborativos e totalmente integrados para tornar as operações flexíveis, adaptáveis e otimizáveis.

Tecnologias da Indústria 4.0 em uma fábrica inteligente

A prática de manufatura adotada pelas fábricas inteligentes − manufatura inteligente − é um aplicativo mais otimizado de tecnologias da quarta revolução industrial conhecida como Indústria 4.0.

A fábrica inteligente não é implantar um software em todo o chão de fábrica e ver melhorias imediatas no processo de produção. Ela é uma combinação de várias tecnologias da Indústria 4.0 que contribui para a otimização da manufatura inteligente. Estas são as tecnologias mais importantes de capacitação:

Industrial IoT (IIoT)

A IIoT refere-se a dispositivos, máquinas e/ou processos interconectados que são ligados por sistemas de comunicação de dados para facilitar o intercâmbio e o uso desses dados entre pessoas e máquinas. Tipicamente, esses instrumentos possuem sensores que coletam pontos de dados significativos em um banco de dados em nuvem, ou off-line, para rastrear e identificar maneiras de melhorar o processo de manufatura. A IIoT permite eficiência operacional, controle e visibilidade das principais métricas acionáveis.

Sensores

Os sensores conectados a dispositivos e máquinas ajudam a coletar pontos de dados distintos em estágios específicos do processo de manufatura, proporcionando visibilidade instantânea em várias camadas do chão de fábrica. Por exemplo, sensores de temperatura em uma sala limpa podem rastrear e detectar o clima em um laboratório e compartilhar esses dados por meio de um gateway IoT. Os dados poderão então ser usados para se auto corrigir com IA (Inteligência Artificial), ou alertar os membros relevantes da equipe para revisa-los.

Computação na nuvem

A computação na nuvem permite que fábricas inteligentes armazenem, processem e compartilhem dados com maior flexibilidade a um custo menor do que as alternativas tradicionais locais. Dispositivos e máquinas interconectados no chão de fábrica se beneficiam de poder enviar rapidamente grandes quantidades de dados que podem ser destilados para fornecer feedback e para tomar decisões quase em tempo real.

Análise de Big Data

O acúmulo de dados ao longo do tempo pode fornecer informações sobre a eficiência do processo de produção, quais métricas principais devem ser focadas e quais sistemas estão com baixo desempenho. O simples tamanho do Big Data pode servir para identificar padrões de erro e executar garantia de qualidade preditiva com alta precisão. A apresentação e o momento da análise de big data − fornecendo as informações certas no momento adequado − permitem que os chãos de fábricas melhorem de maneira otimizada e rápida.

Benefícios da fábrica inteligente

As fábricas inteligentes otimizam a eficiência e a produtividade aumentando os recursos de dispositivos e das pessoas na manufatura. Ao se concentrar na criação de um processo de produção ágil e iterativo por meio da coleta de dados, as fábricas inteligentes podem ajudar os processos de tomada de decisão com evidências mais fortes.

Ao melhorar continuamente a produtividade dos processos de manufatura, as fábricas inteligentes podem reduzir custos, reduzir o tempo de inatividade e minimizar o desperdício. Identificar e reduzir capacidades de produção mal colocadas ou subutilizadas significam oportunidades de crescimento sem investir em recursos monetários e/ou físicos adicionais.

Níveis inteligentes: os quatro níveis de uma fábrica inteligente

Esses quatro níveis de estrutura de dados podem ajudá-lo a avaliar onde você está no progresso para se tornar uma fábrica inteligente e quais passos você precisa dar para avançar ao próximo nível.

Nível 1: dados disponíveis

Esta é provavelmente a atual situação da maioria das fábricas. Os dados estão disponíveis, mas não são acessíveis. A classificação e a análise de dados requerem trabalho manual e podem consumir muito tempo, adicionando mais ineficiências ao processo de melhoria da produção do que o pretendido ou o necessário.

Nível 2: dados acessíveis

Nesta fase, os dados são apresentados de forma mais digerível. Os dados são organizados estruturalmente e classificados adequadamente em um local, com sistemas adicionais que ajudam a visualiza-los e exibi-los em painéis. A fábrica é capaz de realizar análises proativas, embora isso ainda exija algum tempo e esforço.

Nível 3: dados ativos

Dados ativos significam dados que podem executar análises proativas usando aprendizado de máquina e inteligência artificial para gerar insights sem muita supervisão humana. O sistema pode identificar questões e anomalias importantes para prever falhas com alta precisão e informar as pessoas relevantes com insights valiosos no momento certo.

Nível 4: dados orientados para ações

Neste estágio, o aprendizado de máquina pode gerar soluções acionáveis para os problemas identificados nos estágios anteriores. As máquinas e dispositivos de manufatura que estão conectados a este módulo ou sistema podem executar essas alterações sem intervenção humana. A coleta de dados, a identificação de problemas e a geração de soluções acontecem em sequência, com pouca ou nenhuma contribuição humana.

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Fonte: Tulip

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Este guia é nossa tentativa de convencê-lo de que a primeira palavra na expressão “Cultura Digital” é a mais importante das duas. Adiante, iremos definir e descrever a cultura digital na manufatura; delinear conceitos tecnológicos importantes; e fornecer estratégias concretas para alinhar a visão com a prática. No final, você terá uma base para promover uma forte cultura digital em sua organização e colher os benefícios trazidos por ela.

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