Como a Indústria 4.0 está revolucionando a manufatura?

A indústria de manufatura tem passado por uma transformação significativa nos últimos anos, impulsionada pelo surgimento da Indústria 4.0. A Indústria 4.0 é a quarta revolução industrial e se caracteriza pela integração total de tecnologias e automação avançada para criar fábricas inteligentes e conectadas. Essa integração permite a comunicação em tempo real, monitoramento remoto e coleta de dados, proporcionando avanços sem precedentes em qualidade, confiabilidade e agilidade para os fabricantes.

Um dos principais benefícios da Indústria 4.0 é tornar as ferramentas existentes, como ERP (Enterprise Resource Management) e Sistema de Execução da Manufatura (MES), mais poderosos do que nunca. Isso gera a otimização do controle de processos, atividades de produção mais eficazes e proativas, e flexibilidade para que os funcionários realizem suas tarefas de qualquer lugar. As tecnologias da Indústria 4.0 permitem mais agilidade e responsividade durante a execução das tarefas, com capacidade de adaptação às mudanças no mercado e demanda dos clientes.

História das revoluções industrias

A história da Revolução Industrial iniciou séculos atrás, sendo cada período marcado por significativos avanços tecnológicos.

1. Indústria 1.0

A primeira revolução industrial, também conhecida como Indústria 1.0, teve início no século XVIII com a início da produção por máquinas, substituindo o trabalho manual por máquinas movidas a vapor. Isso resultou no aumento de produtividade, crescimento das fábricas e produção em massa.

2. Indústria 2.0

No final do século XIX e início do século XX, a segunda revolução industrial, ou Indústria 2.0, foi desencadeada pelo desenvolvimento da eletricidade e do motor a combustão. Nesse período, ocorreu um aumento considerado do uso de aço e concreto na construção, tendo Henry Ford desempenhando um papel significativo ao estabelecer um alto padrão de produtividade para a indústria automobilística. A fabricação de produtos químicos também aumentou sua produtividade conseguindo ter custo consideravelmente menor durante essa época.

3. Indústria 3.0

A terceira revolução industrial, ou Indústria 3.0, começou no final do século XX com a revolução digital. O desenvolvimento de computadores, controles programáveis em memória e a internet marcaram essa revolução. A automação começou a ser usada nos processos de produção, com robôs realizando tarefas programadas sem intervenção humana.

4. Indústria 4.0

A Indústria 4.0 é o período atual de desenvolvimento tecnológico e se refere à quarta revolução industrial. Essa revolução é caracterizada pela integração de novas tecnologias, como inteligência artificial (IA), machine learning, Internet das Coisas (IoT) e robótica, nos processos industriais. A Indústria 4.0 cria “fábricas inteligentes” altamente automatizadas, orientadas por dados e totalmente conectadas a cadeia de suprimentos. Essa revolução aumentou significativamente a eficiência e a produtividade nos processos de manufatura, e implementar uma abordagem estruturada, ágil e colaborativa tornou-se cada vez mais necessário.

Tecnologias que Suportam a Indústria 4.0

A Indústria 4.0 está ocorrendo devido o surgimento de várias tecnologias que transformaram as operações de manufatura tradicionais. Essas tecnologias são projetadas para permitir tomadas de decisão mais rápidas, melhorar a eficiência e aumentar a produtividade nos setores industriais. Aqui estão algumas das principais tecnologias que compõem a Indústria 4.0:

1.Inteligência Artificial (IA):

A IA vem impactando consideravelmente a indústria, permitindo que sistemas computacionais realizem tarefas que anteriormente exigiam inteligência humana. As empresas utilizam IA para prever falhas em equipamentos, adaptar planos de manutenção, realizar controle de qualidade e gerenciar problemas na cadeia de suprimentos. Ao utilizar a IA na manufatura, os fabricantes podem reduzir custos, serem mais precisos e otimizar a produção.

2. Internet das Coisas

A tecnologia IoT conecta dispositivos físicos usando a internet, como sensores e atuadores, sendo usados para monitoramento em tempo real, coletando e enviando dados de equipamentos e máquinas. A IoT permite que os fabricantes coletem e analisem dados de uma variedade de fontes, apoiando o processo de tomada de decisão e levando a melhores resultados.

3. Computação em Nuvem

A computação em nuvem permite a entrega de serviços de computação e armazenamento pela internet, possibilitando a análise de grandes volumes de dados. Ao utilizar a computação em nuvem, os fabricantes conseguem analisar dados em tempo real, reduzindo o tempo para a tomada de decisão e melhorando a eficiência operacional.

4. Big Data e Análise de Dados

O big data e a análise de dados permitem que os fabricantes analisem grandes volumes de dados provenientes de diferentes equipamentos, dispositivos e sensores. Isso ajuda a identificar tendências e padrões, fornecendo uma melhor compreensão de situações ou problemas específicos. O big data e a análise de dados são frequentemente usados na gestão da produção para identificar correlações entre variáveis que afetam determinado processo produtivo.

5. Realidade Aumentada (RA), Realidade Virtual (RV) e Realidade Mista (RM)

RA, RV e RM são um conjunto de tecnologias que combinam ambientes reais e virtuais e interação homem-máquina sendo geradas por dispositivos tecnológicos. Essa tecnologia é usada em setores industriais para melhorar o treinamento e a visualização de processos de fabricação ou manutenção. Ela pode melhorar significativamente o treinamento dos funcionários e contribuir para a realização de tarefas manuais de forma remota.

6. Manufatura Aditiva (impressão 3D)

A manufatura aditiva é o processo de construção de objetos tridimensionais camada por camada a partir de um arquivo digital. Essa tecnologia é amplamente utilizada nas etapas de design de produtos para desenvolver protótipos ou, na etapa de execução, para criar peças personalizadas sem ter grandes volumes de estoque. A manufatura aditiva permite a produção de peças com geometria complexa que não podem ser obtidas pelos métodos de fabricação tradicionais.

O que está mudando com a Indústria 4.0?

A Indústria 4.0 está revolucionando o setor de manufatura, com a integração de tecnologias avançadas e princípios que possibilitam um processo de produção mais inteligente e eficiente. As mudanças trazidas pela Indústria 4.0 são significativas e podem ser categorizadas nos seguintes tópicos:

1. Monitoramento e coleta de dados por meio de sensores

Um dos principais componentes da Indústria 4.0 é o uso de sensores que permitem o monitoramento em tempo real e a coleta de dados de cada equipamento em uma instalação. Esses dados são então analisados para prover informações valiosas para tomadas de decisão relacionadas à manutenção, controle de processos, gestão de estoques e gestão de pessoal. Máquinas mais antigas podem ser adaptadas para trabalhar com sensores e aproveitar os benefícios do monitoramento de dados.

2. Comunicação irrestrita entre equipamentos e sistemas

A Indústria 4.0 cria uma fábrica completamente interconectada, onde todos os equipamentos enviam dados para sistemas de software. Isso permite tomadas de decisão mais assertivas em níveis macro e micro, resultando em maior eficiência, segurança e produtividade. Adoção em massa da tecnologia 5G desempenhará um papel ainda maior nos efeitos da Indústria 4.0.

3. Automação avançada

Embora a automação não seja nova na manufatura, a Indústria 4.0 leva a tecnologia de automação em outro nível. Essa tecnologia permite uma programação mais completa, criando formas inovadoras de trabalho entre pessoas e robôs, e aumenta a eficiência, segurança e produtividade como um todo.

4. Análise de dados e ação

A enorme quantidade de dados coletados em tempo real por meio de sensores e outras tecnologias de monitoramento permite um controle de processo mais eficaz por meio de ajustes finos. A Indústria 4.0 também traz uma produção centrada na confiabilidade, incluindo a produção preditiva que reduz o tempo de inatividade, aumenta a produtividade e mantém o chão de fábrica operando no máximo desempenho.

Indústria 4.0 para Pequenas e Médias Empresas (PMEs)

A Indústria 4.0 não está apenas transformando a indústria de manufatura, mas também revolucionando a forma como as PMEs produzem. Embora as PMEs possam enfrentar restrições de recursos e tenham acesso limitado a tecnologias sofisticadas, elas podem aproveitar os conceitos da Indústria 4.0 para obter uma vantagem competitiva.

Um dos benefícios mais significativos da Indústria 4.0 para as PMEs é o aumento da eficiência e a redução de custos por meio da automação e análise de dados. A automação pode ajudar as PMEs a otimizar suas linhas de produção e minimizar o tempo de parada de máquina, enquanto a análise de dados pode fornecer insights para melhorar a tomada de decisões, reduzir o desperdício e aumentar a eficiência geral da fábrica. As PMEs podem reduzir os custos operacionais e melhorar a qualidade de seus produtos e serviços ao utilizar tecnologias da Indústria 4.0, como a Internet das Coisas (IoT), computação em nuvem e inteligência artificial (IA). Além disso, a Indústria 4.0 pode ajudar as PMEs a alcançar maior flexibilidade e maior capacidade de resposta às demandas de mercado.

Desafios para as PMEs investirem em tecnologias da Indústria 4.0

A Indústria 4.0 está gerando mudanças inimagináveis à produção. Ela está permitindo que os produtores aumentem sua eficiência, produtividade e precisão, ao mesmo tempo em que reduzem o tempo de de parada de máquina e erros nos processos. No entanto, as PMEs frequentemente enfrentam vários desafios com essas novas tecnologias. Alguns dos desafios mais significativos que as PMEs possuem na Indústria 4.0 são:

1. Cibersegurança

À medida que a a utilização de novas tecnologias aumenta, as PMEs se tornam mais vulneráveis a ciberataques. Muitas empresas não possuem recursos para investir em medidas de cibersegurança de forma adequada, tornando-as particularmente vulneráveis a vazamento de dados, ataques de ransomware e entre outras ameaças de cibersegurança.

2. Treinamento da força de trabalho

O ritmo acelerado da mudança tecnológica na Indústria 4.0 requer que as pequenas e médias empresas invistam em treinamento de seus funcionários a fim de mantê-los atualizados com as tecnologias mais recentes. No entanto, muitas PMEs não têm a devida disponibilidade e recursos necessários para realizar esse tipo de treinamento.

3. Gerenciamento de dados

Com o aumento dos dados gerados pelas tecnologias da Indústria 4.0, as PMEs precisam investir em soluções de gerenciamento de dados, armazenemanto, análise e utilização de forma eficaz. Contudo, muitas empresas podem não ter os recursos ou expertise para gerenciar esses dados.

4. Integração de novas tecnologias

Integrar novas sistemas aos já existentes e à rotina dos colaboradores pode ser um desafio para as PMEs. Isso pode necessitar investimentos em novos equipamentos, softwares ou treinamentos, o que pode ser custoso e demorado.

5. Gestão da cadeia de suprimentos

As tecnologias da Indústria 4.0 almejam uma maior visibilidade e eficiência da cadeia de suprimentos. Todavia, as PMEs podem enfrentar dificuldades em implementar essas tecnologias devido à falta de colaboração com outras empresas na cadeia de suprimentos.

Como o Smart Factory, software de Gestão de Operações da Manufatura (MOM) se enquadra na Indústria 4.0?

Como vimos, a Indústria 4.0 está transformando a indústria manufatureira por meio da utilização de tecnologias como IA, IoT, big data e automação impulsionando a eficiência, produtividade e inovação. O Smart Factory MOM é um componente fundamental da Indústria 4.0, pois permite que fabricantes coletem, analisem e ajam com base em dados em tempo real ao longo de todo o processo de produção.

O Smart Factory MOM integra dados de diversas fontes, incluindo sensores, máquinas e colaboradores, fornecendo visibilidade e controle em tempo real de todas as operações produtivas. Isso acaba permitindo que os fabricantes otimizem a eficiência da produção, reduzam o tempo de parada de máquina e melhorem a qualidade, identificando e resolvendo inconformidades antes que se tornem um real problema.

A solução Smart Factory é um componente crucial da Indústria 4.0, possibilitando às empresas obterem as ferramentas necessárias para alcançar a transformação digital e otimizar seus processos de fabricação. Aqui estão algumas das maneiras pelas quais o Smart Factory MOM busca atuar na revolução industrial 4.0:

1. Solução em nuvem

O Smart Factory MOM oferece uma solução em nuvem proporcionando às empresas de manufatura maior adaptabilidade, flexibilidade, escalabilidade e proteção de dados, independente do seu tamanho e região.

2. Utilização de IoT, machine learning e análise preditiva

O Smart Factory MOM incorpora tecnologias avançadas como IoT, machine learning e análise preditiva para otimizar e melhorar o desempenho de manufatura. Essas tecnologias permitem que os fabricantes coletem, analisem e ajam em tempo real com base em dados, melhorando a tomada de decisões e elevando a eficiência operacional.

3. Programação eficaz de recursos

Smart Factory MOM utiliza o sistema de programação avançada (APS) da Siemens para realizar a programação da produção dos recursos de forma adequada. Isso garante que os recursos sejam utilizados de forma ótima e eficiente, aumentando a produtividade e reduzindo o tempo de inatividade.

4. Coleta de dados e rastreamento em tempo real

O Smart Factory MOM permite a coleta de dados e o rastreamento em tempo real de funcionários, equipamentos e ordens de produção. Isso garante que o processo de manufatura seja monitorado e controlado em tempo real, fornecendo aos fabricantes visibilidade completa de suas operações.

5. Captura automática de dados

O Smart Factory pode automatizar a captura de dados de máquinas e outros dispositivos, proporcionando conectividade perfeita para a caminhar à Indústria 4.0. Isso elimina a necessidade de entrada manual de dados, reduzindo erros e melhorando a eficiência.

6. Análises de desempenho de fábrica

O Smart Factory oferece análises de desempenho de fábrica com visualização das perdas produtivas. Isso ajuda os fabricantes a obterem insights imediatos sobre suas operações de manufatura, permitindo que identifiquem áreas de melhoria e implementem mudanças rapidamente.

7. Chão de fábrica sem papel

O Smart Factory possibilita um chão de fábrica sem papel, com alertas de tempo de inatividade e mensagens colaborativas, ajudando a minimizar desperdícios e otimizar processos. Isso resulta em um processo de manufatura mais eficiente e sustentável.

8. Aplicável a diversas indústrias

O Smart Factory é altamente configurável e aplicável a qualquer indústria, incluindo automotiva, aeroespacial, eletrônica, dispositivos médicos, produtos de consumo e outras. Ele oferece soluções flexíveis para atender às necessidades únicas de cada indústria, proporcionando acesso de qualquer lugar por meio de sofisticadas tecnologias web e de próxima geração.

Smart Factory MOM para PMEs

O Smart Factory MOM é um sistema modular que oferece uma solução abrangente para gerenciar e otimizar as operações de manufatura. Ele utiliza tecnologias de ponta como IoT, IA e análise de dados para permitir o monitoramento, análise e controle em tempo real de todos os aspectos do processo de produção. Isso o torna uma solução ideal para pequenas e médias empresas (PMEs) que desejam utilizar tecnologias da Indústria 4.0 para melhorar suas operações e competir em um mercado cada vez mais digital e conectado.

O Smart Factory MOM pode ser uma ótima solução para PMEs na indústria manufatureira por várias razões:

Funcionalidades do Smart Factory MOM

O Smart Factory MOM possui diversas funcionalidades que o tornam a escolha mais certeira para PMEs na indústria de manufatura. Algumas de suas incríveis funcionalidades incluem:

1. Sistema/Suite de Execução da Manufatura (MES):

A operação do MES no Smart Factory acompanha e documenta a transformação de matérias-primas em produtos acabados, fornecendo gerenciamento de produção em tempo real para impulsionar a conformidade, qualidade e eficiência em toda a empresa.

2. Programação Avançada

Gera análises em nível estratégico para empresa na programação da produção conseguindo combinar os objetivos e todas as restrições do sistema de forma conjunta e automática

3. Monitoramento de Produção

O monitoramento de produção permite a conexão perfeita das máquinas no chão de fábrica, fornece de maneira objetiva e ágil os indicadores de desempenho (KPIs) operacionais e facilita melhoria contínua nos processos de manufatura.

4. Gerenciamento de Desempenho de Ativos

Combina dados de processo, operacionais e de nível de máquina por meio de painéis para monitorar a saúde de máquinas e plantas, garantindo tempo de atividade, rendimento e manutenção ideais.

5. Folhas de Método de Operação (OMS):

O recurso OMS no Smart Factory padroniza e automatiza a documentação, processos e medições do gerenciamento da qualidade.

6. Sincronização de Dados em Tempo Real

O Smart Factory MOM permite sincronização de dados em tempo real conectando-se a todos os ativos necessários. Esses ativos podem armazenar e processar dados operacionais, monitorar e relatar condições do ativo, como autodiagnóstico e uso de energia, e fornecer informações em tempo real para otimizar os processos de produção.

7. Gerenciamento de Equipe

Permite a fácil administração de recursos humanos, controle e capacidade de pessoal, rastreamento de horários e turnos, pausas e períodos de trabalho, e qualificações e autorizações dos trabalhadores.

8. Análises em Tempo Real

Fornece visibilidade fácil e dinâmica de dados para a gestão, permitindo o controle e análise de indicadores em setores de produção específicos.

9. Notificações Instantâneas para Comunicação Efetiva

Fornece notificações instantâneas por diversos motivos tais quais produtividade, manutenção, monitoramento de produção ou qualidade.

10. Treinamento de Fácil Acesso

O sistema possui treinamento personalizados para cada perfil de pessoa, permitindo que funcionários aprendam em seu próprio ritmo de qualquer lugar e a qualquer momento.

Conclusão

A Indústria 4.0 está transformando a indústria de manufatura de maneiras sem precedentes, e o Smart Factory MOM está na vanguarda dessa transformação. Com a sua solução na nuvem, com tecnologias avançadas, escalonamento adequado de recursos e análises de desempenho robustas, o Smart Factory MOM traz aos fabricantes as ferramentas necessárias para alcançar seus objetivos de produção, reduzir o desperdício e aumentar a lucratividade da empresa. Ao passo que os fabricantes continuam a se adaptar a esse novo paradigma, o Smart Factory MOM, sem dúvida, desempenhará um papel cada vez mais importante em impulsionar a indústria para o futuro.