Digitalização: na vanguarda da fabricação

A produção em rede, inteligente, autocontrolada, otimizada e eficiente em recursos é o cenário central da Internet das Coisas Industrial (IIoT) – a fábrica inteligente. Apesar das supostas vantagens que a IIoT parece oferecer, muitas dúvidas permanecem para muitas empresas, como: Quais passos devem ser os primeiros em seu caminho para a fábrica inteligente? De que maneiras a computação de borda é benéfica para a digitalização? Por que é mesmo necessário? Que nível de produção própria deve atingir 4,0?

É inegável que uma produção inteligente, eficiente em recursos e econômica está ganhando importância em um contexto de crescente concorrência internacional. As vantagens da IIoT, portanto, produzirão resultados e gerarão vantagens competitivas para fábricas e plantas de processo na América do Norte. 

As empresas estão procurando manter suas competências essenciais quando se trata de manufatura. Para ser competitivo na economia global, há esforços significativos para reforçar as operações de produção usando um nível máximo de automação para reduzir custos e aumentar a qualidade do produto. Com o uso de um maior nível de automação, infraestrutura moderna, experiência em TI e proximidade com os mercados regionais, as empresas estão começando a realocar sua base de produção de volta à América do Norte. Nesse contexto, há aqueles na indústria que já estão falando em uma reindustrialização.

Transparência de dados para a fábrica inteligente 

Os critérios essenciais, que caracterizam uma fábrica inteligente, são aqueles que permitem a medição, rede e avaliação dos dados:

• Sensores em todos os níveis, incluindo até o nível do produto e o próprio produto;
• Rede de todos os componentes e conexão com a Internet;
• Máxima segurança de TI;

O primeiro passo nesse caminho é a transparência em todos os dados de produção e do sistema. Somente quando os dados forem contextualizados entre si, adequadamente processados ​​e consolidados em informações, poderão ser introduzidas medidas para melhorar o processo de produção. Para que isso seja bem-sucedido, os sensores devem registrar dados relevantes do produto e da produção no nível de campo. Esses sensores devem ser considerados na arquitetura do sistema ou incorporados ao próprio produto, por exemplo, na forma de chips RFID.

No que diz respeito aos dados relevantes para a produção, que são registrados por meio de sensores nas máquinas e sistemas, o desafio consiste menos na mera coleta de dados, mas em levar informações seguras e sem erros do nível de campo para um nível superior, por exemplo, um SEM (sistema de execução de manufatura) ou a nuvem. Com a expectativa relativamente alta de transferir e armazenar dados na nuvem, não faz sentido que os dados brutos do sensor sejam enviados diretamente para sistemas de nível superior. 

Então, como isso funciona?

Os controladores de borda de automação podem fornecer uma contribuição decisiva, pois os sinais sempre podem ser coletados de forma confiável no nível de campo e gerenciados localmente no chão de fábrica. Os controladores de borda também podem ser incorporados em sistemas de automação já existentes como nós e gateways escaláveis, que podem ser adaptados sem ter que interferir no processo de automação real; os dados podem então ser agregados em informações resumidas que são transmitidas para um nível superior, um SEM ou a nuvem. Nesse contexto, as vantagens ligadas a um link em nuvem inicialmente parecem bastante promissoras: as soluções em nuvem são flexíveis, escaláveis, altamente disponíveis e oferecem a oportunidade de acesso centralizado.

Ideias individuais para a produção de amanhã 

Para que a América do Norte continue sendo um local atraente para as empresas manufatureiras, essas corporações também devem estar em condições de produzir lucrativamente, mesmo no contexto de individualização e globalização. A capacidade de fabricar produtos de acordo com o tamanho do lote sem aumentar substancialmente os custos de produção será um indicador para a fábrica inteligente com as empresas. O sucesso futuro das empresas produtoras será determinado por sua capacidade de mudança de produção e capacidade de rede em alto grau ao longo de toda a cadeia de valor – até o produto final. Como isso será implementado especificamente na produção depende essencialmente das condições subjacentes existentes. A fábrica inteligente não pode ser imposta como solução. Em vez de,

Antes de considerar como a IIoT pode ser tecnologicamente introduzida na produção existente, deve-se considerar quais ideias, métodos ou abordagens podem levar a uma melhoria nos processos de produção individuais existentes. Essas melhorias podem estar no uso mais eficiente dos recursos durante a produção, evitando a duplicação de aplicativos ao longo da cadeia de valor agregado ou reduzindo significativamente os tempos de engenharia do sistema. Por exemplo, existem vantagens potenciais para projetistas de máquinas e sistemas em observar um sistema após a venda e obter o máximo de dados possível do ciclo de vida. Isso permitiria que eles tirassem conclusões para aplicar a refinamentos em seu próprio trabalho, ou lhes permitiria fornecer recomendações a seus clientes sobre a operação das máquinas.

Meça primeiro, depois gerencie

Não importa qual método seja aplicado para a transição da fábrica meramente existente para a fábrica inteligente, a rede de processos e operações existentes continua sendo um pré-requisito. Esta rede inclui a vertical, nomeadamente desde o sistema de controlo ao nível de campo, bem como a horizontal, que se estende para além das várias etapas da cadeia de valor acrescentado. A única oposição a esse tipo de rede completa hoje é que os dados não podem ser gerados e usados ​​de forma consistente. Diversas descontinuidades de mídia e sistema, que ocorrem tanto na integração vertical, mas principalmente na horizontal, introduzem dificuldades em correlacionar os dados de forma lógica e sensata entre os processos. Como regra, cada abordagem de IIoT propõe inicialmente registrar dados, digitalizá-los e vinculá-los entre si de maneira lucrativa.

Essa etapa é precisamente o pensamento central que impulsiona a IIoT: coletar, conectar em rede e avaliar dados do processo de produção para explorá-los de forma lucrativa, de modo que um valor agregado sustentável seja gerado para a corporação.

Criando valor agregado 

Para que não se afogue no fluxo de dados resultante, os aplicativos para análise e controle de dados locais com controladores de borda desempenham um papel decisivo. Se eles forem incorporados corretamente e fizerem uso dos indicadores chave de desempenho individualmente relevantes (KPIs), então o processo existente pode ser fundamentalmente melhorado, dependendo de onde se coloca o foco, ou seja, tempo, recursos ou energia. Assim, mais é realizado no caminho para uma fábrica inteligente do que um único passo. 

Fonte: Smart industry

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