Como integrar IoT, big data e análises na Indústria 4.0

Dez anos atrás, a Indústria 4.0 era apenas uma teoria. Agora está ganhando vida com exemplos da vida real e melhores práticas para projetos.

A Indústria (ou Manufatura) 4.0 começou como uma iniciativa do governo alemão em 2011. Refere-se a uma Quarta Revolução Industrial caracterizada por fábricas inteligentes usando robótica, operações autônomas, Internet das Coisas, big data, análise, inteligência artificial e uma convergência de TI e OT. O objetivo é criar uma manufatura eficiente, ágil e inteligente.

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Não havia uma metodologia prescritiva da Indústria 4.0 para os fabricantes seguirem, então os primeiros usuários tentaram várias abordagens para ver qual funcionava melhor. Agora, 10 anos

mais tarde, atingimos um ponto de inflexão em que as melhores práticas de Manufatura 4.0 estão surgindo e big data, IoT, IA e automação estão desempenhando papéis críticos.

“Nós nos concentramos nas capacidades que [Manufacturing 4.0] tecnologia pode oferecer aos nossos clientes”, disse Stephen Laaper, diretor e líder de fábrica inteligente da Deloitte. “Dessa perspectiva, existem realmente quatro recursos de tecnologia que são repetidamente identificados em nossa experiência de pesquisa e implementação.”

De acordo com Laaper, onde as empresas estão concentrando seus esforços na Indústria 4.0 estão em:

• Inteligência de ativos de fábrica e gerenciamento de desempenho.
• Sincronização de fábrica e agendamento dinâmico.
• Sensoriamento e detecção de qualidade.
• Colaboração de engenharia e o gêmeo digital.

Todas essas iniciativas envolvem big data, automação, IA e IoT. Essas tecnologias também devem ser integradas aos sistemas corporativos existentes.

As integrações complexas e a necessidade de segurança robusta em redes e dispositivos de borda provavelmente são duas das razões pelas quais 80% dos entrevistados em uma pesquisa Deloitte-MAPI de 2020 com 1.000 líderes de fabricação que Laaper citou disseram que estavam empregando pelo menos um desses quatro fabricantes iniciativas, mas menos de 40% conseguiram operacionalizar totalmente sua implantação.

‘”Eles estão lutando para escalar”, disse Laaper. Esse dimensionamento envolve a expansão da captura e análise de big data, a captura de dados em tempo real da IoT e a implementação de inteligência crítica e automação de máquinas. Em todos os casos de negócios em que IoT, análises, IA e big data são implantados, os designs de integração e processos de negócios são diferentes.

Com base na experiência de Laaper e Deloitte, as empresas mais bem-sucedidas na implantação de tecnologias de big data, IA, IoT e análises em escala nas iniciativas da Indústria 4.0 são aquelas que se concentram em resolver um problema de negócios específico. Desta forma, eles não definem suas visões muito amplas. “Eles então determinam como essa tecnologia se encaixará em suas pilhas de tecnologia existentes e como podem escalar do piloto à implantação completa”, disse Laaper.

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Há também trabalho a ser feito do lado das pessoas.

“Deve haver envolvimento com as partes interessadas que serão afetadas pela implantação, desde o chão de fábrica até o escritório de gerenciamento”, disse Laaper. “Dessa forma, você envolve proativamente as pessoas que serão afetadas pela implantação.”

Depois que a tecnologia é implementada, os recursos são implantados para garantir que as alterações nos processos de negócios recém-criados sejam sustentadas e que todos os dados recém-criados sejam precisos, úteis e (o mais importante) usados.

Laaper explicou como uma empresa transformou sua fabricação usando essas abordagens. “Fizemos parceria com nosso cliente, um fabricante de alto perfil para a indústria aeroespacial com uma fábrica de 80 anos”, disse Laaper. “Eles estavam enfrentando baixa eficiência de trabalhadores e ativos, estoque excessivo e resolução inadequada de restrições. Eles também estavam usando ferramentas manuais para gerenciar a produção e precisavam de ajuda para arquitetar e implementar uma modernização significativa da fábrica.”

Para modernizar sua fabricação, a empresa implementou uma solução proprietária de sincronização de fábrica e programação dinâmica para otimizar o planejamento humano e de restrições. A solução empregou RFID (identificação por radiofrequência) para rastrear o inventário e integrar a tecnologia entre os fornecedores de soluções da empresa. O papel da Deloitte era fornecer e à implantação e gerenciamento de mudanças para as equipes de chão de fábrica.

Após a implementação do projeto, a empresa constatou que:

• Aumento do rendimento em 12%, melhorando a utilização de ativos.
• Reduziu o trabalho em processo (WIP) em 15%, gerenciando efetivamente as restrições.
• Economizou US$ 11,6 milhões em custos de mão de obra otimizando a eficiência da mão de obra direta e de e.

O que funcionou nesta implementação de IoT Industrial?

A empresa escolheu uma área de fabricação muito específica para focar; implementou apenas as tecnologias de IoT, IA, análise e automação necessárias; ele engajou os funcionários e as partes interessadas da istração no projeto antecipadamente; e definiu metas para resultados e as alcançou.

“O mais bem sucedido [Industry 4.0] transformações, independentemente das tecnologias implantadas, transformam as capacidades de seus funcionários em alinhamento com a introdução de novas tecnologias”, disse Laaper. “Comece com estratégia e uma definição clara do valor que você está buscando criar. Envolva especialistas com capacidade e experiência para arquitetar uma solução que englobe vários fornecedores de tecnologia e o gerenciamento de mudanças necessário em seu chão de fábrica. Então, piloto e itere para estabelecer valor antes de dimensionar.”