O que é a manufatura inteligente?

Quando falamos de manufatura inteligente, estamos realmente a falar de dados. Como? A manufatura inteligente utiliza dados em tempo real—e tecnologias baseadas em dados, como a IA e a IIoT—para se adaptar automaticamente às mudanças na procura dos clientes e nas necessidades do negócio. 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 fabrico 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 satisfazer as exigências e condições em mudança na fábrica, na rede de fornecimento e nas necessidades dos clientes”.

A manufatura inteligente baseia-se na conectividade em nuvem. É uma combinação de criatividade humana, máquinas e ativos digitalmente conectados, e sistemas e análises potenciados por IA. A integração da IA e de 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 tornam-na uma pedra angular de modelos de cadeia de abastecimento mais eficientes e das operações empresariais em geral.

Saiba mais sobre alguns dos benefícios da manufatura inteligente.

História: Da Indústria 1.0 à Indústria 4.0 na produção

Indústria 4.0 refere-se à Quarta Revolução Industrial. A palavra “Revolução” é utilizada porque cada Revolução Industrial foi impulsionada por algum tipo de tecnologia ou invenção inovadora que “revolucionou” todo o mundo industrial. A Primeira Revolução Industrial utilizou o vapor; a Segunda, a eletricidade; a Terceira foi impulsionada pela automação básica e pelo poder de computação; e a Quarta é movida por sistemas ciberfísicos e tecnologias inteligentes.

A manufatura inteligente de hoje não consiste em demolir fábricas tradicionais e substituí-las por outra coisa. Trata-se de modernizar gradualmente as fábricas existentes e equipá-las com as melhores ferramentas e soluções para alcançar os seus objetivos de produção de forma mais eficiente e eficaz.

Top 5 benefícios da manufatura inteligente

Num contexto de concorrência sem precedentes, as empresas de hoje precisam considerar mais do que apenas o lucro como medida de sucesso. A estabilidade a longo prazo e a fidelização de clientes resultam de benefícios que se fazem sentir em toda a sua empresa—desde os seus clientes, à sua equipa, e até mesmo a nível ambiental.

1. Eficiência e produtividade: Com automação, análise de dados em tempo real e soluções de fabrico integradas, as suas equipas podem trabalhar de forma mais rápida, inteligente e segura. A manutenção preditiva e os fluxos de trabalho automatizados podem ajudar as suas máquinas e ativos conectados à IoT a operar ao mais alto nível, com resultados mais eficientes.
2. Agilidade e capacidade de resposta: Em cada etapa do processo, as soluções de fabrico inteligente e a análise de dados permitem-lhe responder rapidamente às mudanças do mercado—ajustando os seus fluxos de trabalho de fabrico e personalizando os 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 as operações e reduzir o consumo de energia. Desde o design sustentável de produtos até uma logística mais ecológica, as soluções inteligentes podem apoiar as suas iniciativas de sustentabilidade.
4. Controlo de qualidade melhorado: Desde a frustração causada por avaliações negativas até à catástrofe de uma recolha de produto, as soluções de fabrico inteligente podem ser integradas em toda a sua cadeia de abastecimento e operações de produção, para garantir que os padrões de qualidade são visíveis e verificáveis em todas as etapas.
5. Poupanças de ponta a ponta: A integração digital de toda a sua cadeia de abastecimento permite uma melhor previsão, gestão de inventário e soluções logísticas. Isto significa menos riscos, menos despesas e—o melhor de tudo—clientes mais satisfeitos.

Tecnologias de fabrico inteligente

Considerações críticas, como a cibersegurança e a integração estratégica dos negócios, fazem todas parte do panorama da transformação digital. Mas, abaixo, iremos apenas analisar as tecnologias mais fundamentais que sustentam as práticas de fabrico inteligente.

• IoT/IIoT: Quando dispositivos e máquinas estão equipados para enviar e receber dados digitais, constituem 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 inclui os ativos conectados, mas também os sistemas inteligentes e os processos automatizados com os quais estão integrados.
• IA/Aprendizagem Automática: Os dados mais completos do mundo são insignificantes até que consiga aproveitá-los e usá-los para contar uma história. A IA dá vida aos dados de fabrico com análises avançadas e a capacidade inerente de gerir e combinar conjuntos de dados amplos e díspares. Os fabricantes, munidos de todos esses dados, podem então utilizar algoritmos de aprendizagem automática para que os seus sistemas lhes digam o que precisam de saber—sobre o que está a acontecer neste momento e o que se prevê que aconteça no futuro.
• Big Data: Se a IA e o machine learning colocam o “inteligente” na manufatura inteligente, então o Big Data é o combustível. Big Data não é assim chamado apenas por ser volumoso. É definido pela sua variedade e complexidade. Ao fornecer a um sistema de IA conjuntos enormes de dados de fabrico complexos e díspares, está a dar-lhe o alcance de que necessita para tirar conclusões cada vez mais precisas e aprender mais rapidamente ao longo do tempo.
• Robôs autónomos: Como já foi discutido, a robótica não é novidade na indústria transformadora. Não é a capacidade de automatizar ativos externamente que muda o jogo—é a capacidade desses ativos conectados à cloud de utilizarem tecnologias inteligentes para se automatizarem a si próprios. As fábricas inteligentes dependem da automação autónoma para a agilidade e rapidez de que necessitam.
• Fabricação aditiva/fabricação híbrida: Mais conhecida como impressão 3D, a fabricação aditiva aumenta a resiliência e a agilidade. Por exemplo, um avião Boeing 747 é composto por mais de seis milhões de peças—todas elas necessitam de substituição em diferentes intervalos. Em vez de tentar armazenar todas essas peças, impressoras 3D inteligentes de metal ou plástico podem aceder aos registos 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 fios como Wi-Fi ou 5G. Grandes nuvens podem ser geridas centralmente, mas distribuídas por localizações regionais ou globais.
• Conectividade 5G: Com o 5G, as empresas aproveitam as vantagens e benefícios da conectividade à nuvem pela internet e aumentam-nos com menor latência, velocidades muito mais rápidas e uma capacidade quase ilimitada para escalar.
• Computação de borda: As fábricas inteligentes de hoje centram-se na capacidade de se adaptarem rapidamente e responderem em tempo real. Leva tempo a enviar dados recolhidos num local para sistemas alojados noutra localização física—e, para as fábricas inteligentes, esse tempo de inatividade representa uma perda. A computação de edge ajuda a trazer a inteligência (IA e análise de dados) para o chão de fábrica e a 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 produção testem novas formas de fazer as coisas e levem protótipos virtuais ao limite absoluto, sem o custo e o risco de danificar algo na vida real.
• Conceção para fabrico: Isto não é tanto uma tecnologia em si, mas sim uma prática transversal que existe devido à tecnologia. Os princípios de conceção para a fabricação permitem que os profissionais de I&D aprendam com os dados — de toda a fábrica e da base de clientes. Estes conhecimentos ajudam-nos então a conceber produtos vantajosos para ambas as partes, que respondem às exigências dos clientes em termos de qualidade e personalização, e criam designs que também são mais fáceis, mais eficientes e mais rápidos de fabricar e personalizar.

Fabrico automatizado vs. fabrico autónomo

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 pessoas num ambiente como uma linha de montagem. A automação é essencial para garantir a rapidez e a precisão necessárias na produção em grande escala.

A fabricação autónoma é, basicamente, apenas fabricação automatizada... com um cérebro. Utilizando tecnologias da Indústria 4.0, como IA e aprendizagem automática, um sistema de fabrico inteligente e os dispositivos IoT nele integrados capturam conjuntos de dados distintos, como feedback dos consumidores, oferta e procura, capacidade das máquinas 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 implementar automaticamente—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:

• Grupo Leonhart: Soluções inteligentes baseadas na cloud oferecem visibilidade, produtividade e segurança. Sistemas escaláveis suportam o crescimento e a capacidade de resposta a oportunidades de negócio.
• A.M.P.E.R.E: Processos automatizados em toda a cadeia de abastecimento e atualizações em tempo real de câmbios e ações permitem cálculos de preços rápidos e cumprimento de encomendas just-in-time.
• Geographe: Transparência e dados em tempo real significam uma melhor resposta às necessidades dos clientes, análises preditivas mais confiáveis e cadeias de abastecimento e produção otimizadas.

Implementação da manufatura inteligente: Próximos passos

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

A boa notícia é que as melhores soluções de fabrico inteligente acompanham-no onde quer que esteja, ajudando-o a iniciar ou continuar a sua jornada — com soluções autónomas ou ERP na cloud com funcionalidades incorporadas.

E, finalmente, antes de iniciar este processo, lembre-se de incluir o seu ativo de produção 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 para chegar.