O que é produção inteligente?

Quando falamos em produção inteligente, estamos falando de dados. Como? A produção inteligente usa dados em tempo real – e tecnologias baseadas em dados, como IA e IIoT – para se adaptar automaticamente às mudanças na demanda dos clientes e nas necessidades dos negócios. Esta abordagem usa dados de máquinas e sensores para otimizar a produção, melhorar a qualidade e manter os equipamentos funcionando tranquilamente. Ela também usa dados de toda a cadeia de suprimentos para prever disrupções, evitar problemas e cumprir as promessas da empresa aos clientes.

Definição de produção inteligente

O NIST (National Institute of Standards and Technology) define produção inteligente como: “ sistemas de produção colaborativos totalmente integrados que respondem em tempo real para acompanhar as constantes mudanças nas demandas e condições das fábricas, na rede de suprimentos e nas necessidades dos clientes”.

Fundamentada na conectividade em nuvem, a produção inteligente consiste em uma combinação de criatividade humana, máquinas e ativos conectados digitalmente e sistemas e funções analíticas baseados em IA. A integração de IA e ferramentas inteligentes ajuda a promover a adaptabilidade e acelerar a capacidade de personalizar os resultados com base em dados e informações em tempo real. A visibilidade, a agilidade e a resiliência da produção inteligente a tornam um pilar fundamental de modelos de cadeia de suprimentos e operações de negócios gerais mais eficientes.

Conheça alguns dos benefícios da produção inteligente.

História: a produção da Indústria 1.0 à Indústria 4.0

A Indústria 4.0 refere-se à Quarta Revolução Industrial. A palavra “Revolução” é usada porque cada Revolução Industrial foi impulsionada por algum tipo de tecnologia ou invenção transformadora que “revolucionou” todo o mundo industrial. A Primeira Revolução Industrial usou máquinas a vapor; a Segunda, a eletricidade; a Terceira foi impulsionada por automação básica e pelo poder da computação; e a Quarta é baseada em sistemas físicos cibernéticos e tecnologias inteligentes.

A produção inteligente da atualidade não consiste em demolir as fábricas tradicionais e substituí-las por outra coisa. Trata-se de aperfeiçoar as fábricas existentes passo a passo e fortalecê-las com as melhores ferramentas e soluções para alcançar as metas de produção com maior eficiência.

Os cinco principais benefícios da produção inteligente

Em meio à concorrência sem precedentes, atualmente as empresas precisam considerar mais do que apenas o lucro como uma medida de sucesso. A estabilidade e a fidelidade dos clientes no longo prazo se destacam entre os benefícios percebidos em toda a empresa – dos clientes às equipes e, até mesmo, ao meio ambiente.

1. Eficiência e produtividade: com automação, funções analíticas de dados em tempo real e soluções de produção integradas, as equipes podem trabalhar com mais rapidez, inteligência e segurança. Manutenção preditiva e workflows automatizados podem ajudar máquinas e ativos conectados à IoT a operar no nível máximo com resultados otimizados.
2. Agilidade e capacidade de resposta: em cada etapa do processo, soluções de produção inteligente e funções analíticas de dados habilitam sua empresa a responder rapidamente às mudanças do mercado – articulando os workflows de produção e personalizando os produtos com velocidade e acuidade.
3. Sustentabilidade: os dados coletados pelas tecnologias de produção inteligente podem ajudar a estabelecer planos estratégicos e econômicos para simplificar as operações e reduzir o uso de energia. De sustentabilidade no design de produtos a logísticas mais ecológicas, as soluções inteligentes podem dar suporte às iniciativas sustentáveis.
4. Melhor controle de qualidade: da frustração de avaliações ruins à catástrofe de recalls de produtos, as soluções de produção inteligente podem se integrar em toda a cadeia de suprimentos e operações de produção para garantir que os padrões de qualidade sejam visíveis e verificáveis e em todas as etapas.
5. Economia de ponta a ponta: a integração digital de uma ponta à outra da cadeia de suprimentos permite melhores soluções de previsão, gestão de estoques e logística, resultando em redução de riscos e gastos e – o melhor de tudo – clientes mais satisfeitos.

Tecnologias de produção inteligente

Considerações críticas como segurança cibernética e integração estratégica de negócios fazem parte do cenário de transformação digital. Mas, a seguir, veremos as tecnologias mais fundamentais que sustentam as práticas de produção inteligente.

• IoT/IIoT: quando equipados para enviar e receber dados digitais, dispositivos e máquinas compõem uma rede IoT. Os dados enviados do dispositivo informam seus status e atividades, e os dados enviados ao dispositivo controlam e automatizam suas ações e seus workflows. Uma rede IoT Industrial (IIoT) está no núcleo da produção inteligente, pois inclui não só os ativos conectados, como também os sistemas inteligentes e os processos automatizados aos quais estão integrados.
• IA/Machine Learning: os dados mais completos do mundo só farão sentido se você puder aproveitá-los para contar uma história. A IA dá vida aos dados de produção com funções analíticas avançadas e a capacidade inerente de gerenciar e combinar conjuntos de dados amplos e díspares. Munidos de todos esses dados, os fabricantes podem usar algoritmos de Machine Learning para fazer com que seus sistemas lhes digam o que precisam saber – sobre o que está acontecendo agora e o que está previsto para acontecer no futuro.
• Big Data: se IA e Machine Learning adicionam “inteligência” à produção inteligente, Big Data é o combustível desta abordagem. Big Data não recebeu este nome apenas por ser volumoso. Esta designação se deve à variedade e à complexidade desses grandes conjuntos de dados. Alimentado com enormes volumes de dados de produção complexos e díspares, um sistema de IA alcança o escopo necessário para tirar conclusões cada vez mais precisas e aprender com mais rapidez ao longo do tempo.
• Robôs autônomos: como já dissemos, a robótica não é novidade na produção. A notável inovação não está em automatizar ativos externamente, mas sim em como esses ativos conectados à nuvem podem usar tecnologias inteligentes para automatizar a si mesmos. Fábricas inteligentes dependem de automação autônoma para alcançar a agilidade e a velocidade necessárias.
• Produção aditiva/produção híbrida: mais conhecida como impressão 3D, a produção aditiva impulsiona a resiliência e a agilidade. Por exemplo, um jato Boeing 747 é composto por mais de seis milhões de peças – cada qual com seu próprio cronograma de substituição. Em vez de tentar armazenar todas essas peças, impressoras 3D inteligentes que produzem elementos em metal ou plástico podem acessar os registros de manutenção e produzir as peças conforme necessário, permitindo que a empresa mantenha um “estoque virtual”.
• Computação em nuvem: computação e conectividade em nuvem oferecem aos fabricantes recursos do sistema – como dados de IIoT, funções analíticas e automações de processos – disponíveis on demand em todos os canais sem fio, como Wi-Fi ou 5G. Nuvens de grande porte podem ser gerenciadas centralmente, mas distribuídas por locais regionais ou globais.
• Conectividade 5G: com o 5G, as empresas aproveitam as vantagens e os benefícios da conectividade de nuvem da internet e os ampliam com menos latência, velocidades muito mais altas e capacidade de escala quase ilimitada.
• Edge computing: um dos principais pontos fortes das fábricas inteligentes da atualidade é a capacidade de se adaptar e responder às demandas em tempo real. Enviar dados coletados em um local a sistemas residentes em outro local físico é um processo demorado – e para fábricas inteligentes, esse tempo de inatividade representa prejuízos. O edge computing ajuda a levar a inteligência (IA e funções analíticas de dados) à área de produção e a eliminar atrasos na rede IoT.
• Simulação/gêmeo digital: criada para ser uma cópia virtual idêntica de uma máquina ou processo existente no mundo real, uma simulação ou gêmeo digital permite que as equipes de produção testem novas formas de trabalhar e levem os protótipos virtuais aos seus limites absolutos, sem o custo e o risco de danificar nada na vida real.
• Design para produção: nem tanto uma tecnologia em si, mas sim uma prática multifuncional que existe graças à tecnologia. Os princípios de design para produção permitem que os profissionais de P&D aprendam com os dados – de toda a área de produção e da base de clientes. Esses insights ajudam a desenvolver produtos vantajosos para todos, atendendo às demandas dos clientes por qualidade e personalização. Além disso, os designs são mais fáceis, enxutos e rápidos de fabricar e customizar.

Produção automatizada versus produção autônoma

Longe de ser novidade, a produção automatizada simplesmente se refere a dispositivos robóticos programados com o único propósito de realizar uma ação específica. Na maioria das vezes, essas tarefas repetitivas ocorrem em conjunto com outras máquinas e seres humanos em ambientes como linhas de montagem. A automação é essencial para propiciar a velocidade e a precisão necessárias para a produção de grandes volumes.

A produção autônoma é, basicamente, a produção automatizada… com um cérebro. Usando tecnologias da Indústria 4.0, como IA e Machine Learning, um sistema de produção inteligente e os dispositivos de IoT nele contidos coletam conjuntos de dados díspares, como feedback de consumidores, oferta e demanda, capacidade das máquinas e qualquer outra informação relevante. Algoritmos IA e Machine Learning podem ser aplicados a esses conjuntos de dados para fornecer – e implementar automaticamente – workflows e processos mais eficientes e otimizados.

Exemplos de produção inteligente em ação

Veja como algumas das empresas mais inovadoras do mundo estão aproveitando soluções de software para otimizar e simplificar suas operações de produção e cadeia de suprimentos:

• Leonhart Group: soluções inteligentes baseadas em nuvem propiciam visibilidade, produtividade e segurança. Sistemas escaláveis apoiam o crescimento e a rapidez de resposta às oportunidades de negócios.
• A.M.P.E.R.E: processos automatizados em toda a cadeia de suprimentos e atualizações de câmbio e bolsa de valores em tempo real permitem cálculos de preços rápidos e execução de pedidos just-in-time.
• Geographe: transparência e dados em tempo real significam melhor resposta às necessidades dos clientes, funções analíticas preditivas mais seguras e cadeias de suprimentos e produção otimizadas.
• Yanmar Marine: automação e padronização entre empresas facilitam a comunicação e a visibilidade em todas as divisões – aumentando a inovação e a produtividade.
• Smart Press Shop: maior eficiência e resiliência na cadeia de suprimentos com produção de componentes automotivos mais inteligente e sustentável.

Implementação da produção inteligente: próximos passos

Algumas empresas já percorreram o caminho da transformação digital, integrando uma ampla gama de tecnologias da Indústria 4.0 em suas operações. Outras acabaram de iniciar a jornada ou estão se perguntando por onde devem começar.

A boa notícia é que as melhores soluções de produção inteligente alcançam sua empresa onde ela estiver, ajudando-a a iniciar ou continuar a jornada com soluções independentes ou ERP baseado em nuvem com funcionalidade incorporada.

Por fim, antes de iniciar o processo, lembre-se de incluir o ativo de produção mais valioso: o pessoal de sua empresa. Reúna estratégias sólidas de comunicação e gestão de mudanças para garantir que todas as equipes estejam entusiasmadas, empoderadas e informadas sobre as melhorias incríveis que estão por vir.