O que é manufatura inteligente?

Quando falamos sobre manufatura inteligente, estamos realmente a falar sobre dados. Como? A fabricação inteligente usa dados em tempo real—e tecnologias orientadas por dados como IA e IIoT—para se adaptar automaticamente às mudanças na demanda dos clientes e nas necessidades empresariais. Utiliza dados de máquinas e sensores para otimizar a produção, melhorar a qualidade e manter o equipamento a funcionar sem problemas. E utiliza dados de toda a cadeia de abastecimento para prever interrupções, evitar problemas e cumprir as promessas da empresa aos clientes.

Definição de manufatura inteligente

O NIST (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia) define a manufatura inteligente como: “ sistemas de manufatura totalmente integrados e colaborativos que respondem em tempo real para atender às demandas e condições em mudança na fábrica, na rede de fornecimento e nas necessidades dos clientes”.

A manufatura inteligente está baseada na conectividade em nuvem. É uma combinação de criatividade humana, máquinas e ativos digitalmente conectados, e sistemas e análises impulsionados por IA. A integração de IA e ferramentas inteligentes ajuda a impulsionar a adaptabilidade e acelera a capacidade de personalizar resultados com base em dados e informações em tempo real. A visibilidade, agilidade e resiliência da manufatura inteligente fazem dela uma pedra angular de modelos de cadeia de abastecimento mais eficientes e operações comerciais gerais.

Saiba mais sobre alguns dos benefícios da manufatura inteligente.

História: Da Indústria 1.0 à Indústria 4.0 na fabricação

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 inovadora que “revolucionou” todo o mundo industrial. A Primeira Revolução Industrial usou vapor; a Segunda, eletricidade; a Terceira foi impulsionada por automação básica e poder computacional; e a Quarta é alimentada por sistemas ciber-físicos e tecnologias inteligentes.

A manufatura inteligente de hoje não se trata de demolir fábricas tradicionais e substituí-las por outra coisa. Trata-se de modernizar fábricas existentes passo a passo e aumentá-las com as melhores ferramentas e soluções para alcançar os seus objetivos de fabricação de forma mais eficiente e eficaz.

As 5 principais vantagens da manufatura inteligente

Em meio a uma concorrência sem precedentes, as empresas de hoje precisam olhar para mais do que apenas o lucro como uma medida de sucesso. A estabilidade a longo prazo e a fidelidade dos clientes surgem de benefícios que são sentidos em toda a sua empresa—desde os seus clientes, até aos seus funcionários, e até mesmo ambientalmente.

1. Eficiência e produtividade: Com automação, análise de dados em tempo real e soluções de fabricação integradas, as suas equipas podem trabalhar mais rápido, de forma mais inteligente e segura. E a manutenção preditiva e os fluxos de trabalho automatizados podem ajudar as suas máquinas e ativos conectados à IoT a operar no nível máximo com saídas mais simplificadas.
2. Agilidade e capacidade de resposta: Em cada etapa do processo, as soluções de manufatura inteligente e a análise de dados permitem que você responda rapidamente às mudanças do mercado—adaptando seus fluxos de trabalho de manufatura e personalizando seus produtos com rapidez e precisão.
3. Sustentabilidade: Os dados recolhidos pelas tecnologias de fabrico inteligente podem ajudar a implementar planos estratégicos e rentáveis para otimizar operações e reduzir o consumo de energia. Desde o design de produtos sustentáveis até à logística mais ecológica, soluções inteligentes podem apoiar as suas iniciativas sustentáveis.
4. Controlo de qualidade melhorado: Desde a frustração de críticas negativas até à catástrofe de um recall de produto, as soluções de manufatura inteligente podem integrar-se em toda a sua cadeia de abastecimento e operações de manufatura, para garantir que os padrões de qualidade sejam visíveis e verificáveis em cada etapa.
5. Economias de ponta a ponta: A integração digital de uma extremidade à outra da sua cadeia de abastecimento permite uma melhor previsão, gestão de inventário e soluções logísticas. Isto significa menos riscos, menos gastos e—o melhor de tudo—clientes mais felizes.

Tecnologias de manufatura inteligente

Considerações críticas, como cibersegurança e integração estratégica de negócios, fazem parte do panorama da transformação digital. Mas abaixo, vamos apenas olhar para as tecnologias mais fundamentais que sustentam as práticas de manufatura inteligente.

• IoT/IIoT: Quando dispositivos e máquinas são equipados para enviar e receber dados digitais, eles compõem uma rede IoT. Os dados enviados pelo dispositivo relatam o seu estado e atividade, e os dados enviados para o dispositivo controlam e automatizam as suas ações e fluxos de trabalho. Uma rede de IoT Industrial (IIoT) está no centro da manufatura inteligente, pois não só compreende os ativos conectados, mas também os sistemas inteligentes e processos automatizados com os quais estão integrados.
• AI/Machine Learning: Os dados mais abrangentes do mundo são inúteis até que consiga aproveitá-los e usá-los para contar uma história. A IA dá vida aos dados de fabricação com análises avançadas e a capacidade inerente de gerir e amalgamar conjuntos de dados amplos e díspares. Os fabricantes, munidos de todos esses dados, podem então usar algoritmos de aprendizagem automática para fazer com que seus sistemas lhes digam o que precisam saber—sobre o que está a acontecer agora e o que se prevê que aconteça no futuro.
• Big Data: Se a IA e o aprendizado de máquina colocam o "inteligente" na fabricação inteligente, então o Big Data é o combustível. Big Data não é chamado assim apenas porque é volumoso. É definido pela sua variedade e complexidade. Ao alimentar um sistema de IA com enormes conjuntos de dados de fabricação complexos e díspares, você dá-lhe o alcance necessário para tirar conclusões cada vez mais precisas e aprender mais rapidamente ao longo do tempo.
• Robôs autónomos: Como já discutido, a robótica não é novidade na fabricação. Não é a capacidade de automatizar externamente os ativos que é revolucionária—é a capacidade desses ativos conectados à nuvem de usar tecnologias inteligentes para se automatizarem. Fábricas inteligentes dependem de automação autónoma para a agilidade e velocidade que necessitam.
• Fabricação aditiva/fabricação híbrida: Mais conhecida como impressão 3D, a fabricação aditiva aumenta a resiliência e agilidade. Por exemplo, um jato Boeing 747 é composto por mais de seis milhões de peças—todas as quais requerem substituição em diferentes cronogramas. Em vez de tentar armazenar todas essas peças, impressoras 3D inteligentes de metal ou plástico podem acessar os registros de manutenção e produzir as peças conforme necessário, permitindo que a empresa mantenha um “inventário virtual”.
• Computação em nuvem: A conectividade e computação em nuvem oferecem aos fabricantes disponibilidade sob demanda de recursos do sistema, como dados IIoT, análises e automações de processos, tudo através de canais sem fio como Wi-Fi ou 5G. Grandes nuvens podem ser geridas centralmente, mas distribuídas por locais regionais ou globais.
• Conectividade 5G: Com o 5G, as empresas aproveitam as vantagens e benefícios da conectividade em nuvem da internet e aumentam-nos com menos latência, velocidades muito mais rápidas e uma capacidade quase ilimitada para escalar.
• Computação de borda: As fábricas inteligentes de hoje são todas sobre mudar rapidamente e responder rapidamente em tempo real. Leva tempo para enviar dados recolhidos num local, para sistemas alojados noutro local físico—e para fábricas inteligentes, esse tempo de inatividade representa perda. A computação de borda ajuda a trazer a inteligência (IA e análise de dados) para o chão de fábrica e eliminar atrasos na rede IoT.
• Simulação/gémeo digital: Um gémeo digital ou simulação é criado para ser uma cópia virtual idêntica de uma máquina ou processo que existe no mundo real. Permite que as equipas de fabricação testem novas formas de fazer as coisas e levem protótipos virtuais aos seus limites absolutos, sem o custo e risco de danificar algo na vida real.
• Design para fabricação: Isto não é tanto uma tecnologia em si, mas sim uma prática multifuncional que existe por causa da tecnologia. Os princípios de design para fabricação permitem que os profissionais de P&D aprendam com os dados—de toda a fábrica e base de clientes. Esses insights ajudam então a projetar produtos vantajosos para ambas as partes que atendem às exigências dos clientes por qualidade e personalização, e criam designs que também são mais fáceis, enxutos e rápidos de fabricar e personalizar.

Fabricação automatizada vs. fabricação autónoma

A fabricação automatizada não é novidade. Refere-se simplesmente a dispositivos robóticos que são programados com o único propósito de realizar uma ação específica. Na maioria das vezes, estas tarefas repetitivas ocorrem em conjunto com outras máquinas e humanos num ambiente como uma linha de montagem. A automação é essencial para fornecer a velocidade e precisão necessárias para a fabricação em grande escala.

A fabricação autónoma é basicamente apenas fabricação automatizada... com um cérebro. Usando tecnologias da Indústria 4.0, como IA e aprendizagem automática, um sistema de fabricação inteligente e os dispositivos IoT dentro dele capturam conjuntos de dados díspares, como feedback do consumidor, oferta e demanda, capacidade da máquina e qualquer outra informação relevante. A inteligência artificial e os algoritmos de aprendizagem automática podem então ser aplicados a esses conjuntos de dados para fornecer—e automaticamente implementar—fluxos de trabalho e processos mais eficientes e otimizados.

Exemplos de manufatura inteligente em ação

Veja como algumas das empresas mais inovadoras do mundo estão a utilizar soluções de software para otimizar e simplificar as suas operações de fabrico e cadeia de abastecimento:

• Leonhart Group: Soluções inteligentes baseadas na nuvem oferecem visibilidade, produtividade e segurança. Sistemas escaláveis apoiam o crescimento e a capacidade de resposta às oportunidades de negócios.
• A.M.P.E.R.E: Processos automatizados em toda a cadeia de abastecimento e atualizações ao vivo de câmbio e ações permitem cálculos rápidos de preços e cumprimento de pedidos just-in-time.
• Geographe: Transparência e dados em tempo real significam melhor resposta às necessidades dos clientes, análises preditivas mais confiáveis e cadeias de abastecimento e produção otimizadas.
• Yanmar Marine: a automação e padronização entre empresas facilitam a comunicação e visibilidade entre negócios—levando a uma maior inovação e produtividade.
• Smart Press Shop: Maior eficiência e resiliência da cadeia de abastecimento com uma fabricação de componentes automotivos mais inteligente e sustentável.

Implementação de manufatura inteligente: Próximos passos

Algumas empresas já percorreram um longo caminho na transformação digital, integrando uma ampla gama de tecnologias da Indústria 4.0 nas suas operações. Outros estão apenas a começar a sua jornada ou a perguntar-se onde devem começar.

A boa notícia é que as melhores soluções de manufatura inteligente encontram você onde quer que esteja, ajudando-o a iniciar ou continuar sua jornada—com soluções independentes ou ERP baseado em nuvem com funcionalidade incorporada.

E finalmente, antes de iniciar este processo, lembre-se de incluir o seu ativo de fabricação mais valioso: As suas pessoas. Elabore estratégias sólidas de comunicação e gestão de mudança para garantir que todas as suas equipas estejam entusiasmadas, capacitadas e informadas sobre as melhorias empolgantes que estão por vir.