Como se tornar "inteligente" em relação ao seu processo de fabricação

Quando se trata de mudanças pioneiras no local de trabalho, a "manufatura inteligente" é uma das que devem ser observadas com atenção. A manufatura inteligente combina várias frentes tecnológicas e está remodelando rapidamente o cenário das operações de manufatura em todo o mundo. As empresas que não adotarem rapidamente novas tecnologias provavelmente ficarão para trás à medida que as fábricas inteligentes se tornarem o padrão. O que é a manufatura inteligente e como ela funciona na prática? Compreender os elementos importantes da manufatura inteligente é fundamental para criar e manter vantagens competitivas em um mundo em rápida mudança.

O que significa ser "inteligente" no mundo da manufatura

Para compreender a manufatura inteligente, primeiro é preciso entender o setor 4.0. Em poucas palavras, o termo se refere a uma quarta fase da Revolução Industrial. Vamos dar uma olhada rápida na história:

- Revolução Industrial: A produção passou da agricultura para as fábricas no século XIX.

- Setor 2.0: Começando com o desenvolvimento do aço e atingindo o pico com a eletrificação da fábrica, essa fase incluiu a introdução da produção em massa.

- Setor 3.0: Essa fase abrangeu a mudança da tecnologia analógica e mecânica para a tecnologia digital, e se estendeu do final da década de 1950 até o final da década de 70.

- Indústria 4.0: O capítulo atual da manufatura se concentra no uso de dados, dispositivos conectados e outras tecnologias para alcançar resultados que nunca seriam possíveis no passado.

A manufatura inteligente é um elemento-chave do setor 4.0. É uma abordagem impulsionada pela tecnologia, projetada para aproveitar o equipamento para aumentar a eficiência do processo e monitorar a produção. Trata-se de coletar o máximo de dados possível e analisá-los de forma a fornecer percepções acionáveis e melhorias concretas de eficiência. As características centrais da manufatura inteligente são o uso de sistemas de coleta de dados, comunicações em tempo real e Inteligência Artificial (IA) para análise.

Por que a manufatura inteligente é importante

Cada máquina e a execução de cada processo têm o potencial de criar imensas quantidades de dados. Entretanto, até pouco tempo atrás, não havia uma maneira de capturar adequadamente esses dados. Mesmo depois que os métodos de coleta de dados se tornaram mais comuns, os meios de analisar esses dados continuaram difíceis. O surgimento da manufatura inteligente significou que nossa capacidade de extrair informações úteis de conjuntos de dados maciços melhorou drasticamente e isso criou implicações significativas para muitas empresas de manufatura.

Produtividade aprimorada

O impacto mais aparente das práticas de manufatura inteligente é o aumento da produtividade decorrente de um fluxo de informações mais contínuo. Os fabricantes podem usar dados em tempo real para determinar o que precisam e quando precisam, o que lhes permite otimizar toda a cadeia de suprimentos. Os fornecedores também podem se ajustar rapidamente às mudanças na demanda e concentrar seus recursos nas necessidades específicas dos clientes. O benefício tangível de um fluxo de informações em tempo real é a minimização do desperdício, a redução do tempo de inatividade e os níveis adequados de estoque em toda a cadeia de suprimentos.

Maior inovação e produtos de melhor qualidade

 O resultado de uma maior produtividade é o aumento das margens de lucro. Isso gera mais capital para investir no processo de produção. O dinheiro economizado pode ser destinado ao desenvolvimento de produtos ou a um investimento em materiais de maior qualidade. Os dados de manufatura inteligente também podem ajudar a identificar as necessidades dos clientes, oferecendo oportunidades para desenvolver novos produtos ou revisar o design dos produtos existentes.

Melhores empregos na área de manufatura

A robótica na manufatura está se tornando mais comum. Isso não significa que a manufatura inteligente eliminará empregos. Por exemplo, as evidências mostram que os empregos de manufatura baseados em tecnologia criados pela manufatura inteligente revitalizam o pool de talentos e atraem uma força de trabalho mais qualificada para um setor. Os trabalhadores em potencial reconhecem o valor do uso de dados para melhorar o desempenho e aumentar a produtividade.

Eficiência energética

O consumo de energia é um custo dos negócios, mas causa um impacto mais significativo em alguns setores do que em outros. Os setores com uso intensivo de energia podem usar os dados gerados por equipamentos inteligentes para rastrear os gastos com energia e identificar áreas para redução de desperdício. A redução de nossa pegada de carbono é excelente para atender às metas de responsabilidade social e resulta em economias que permitem aos fabricantes tornar os produtos mais acessíveis.

Seis exemplos de tecnologia de manufatura inteligente

Os fabricantes têm mais oportunidades do que nunca para incorporar a tecnologia de manufatura inteligente ao processo de produção. Especialmente quando combinadas, essas tecnologias permitem que os fabricantes se tornem mais flexíveis, sustentáveis e produtivos. Veja a seguir seis maneiras pelas quais os líderes do setor estão usando a manufatura inteligente:

1. Otimização de estoque e rede

 O inventário e a otimização da rede são os pilares de um processo de fabricação inteligente. A nova tecnologia influencia quatro aspectos principais dos sistemas de inventário:

- Processo: Para muitos fabricantes, a tecnologia do setor 4.0 permite a digitalização e a automação completas dos processos de compra e atendimento. O uso de dados em tempo real permite que um sistema inteligente acione pedidos automaticamente com base em condições específicas.

- Classificação: Muitos fabricantes usam o sistema de classificação ABC para gerenciar o estoque. Ele envolve a classificação dos produtos por ordem decrescente do valor em dólares com outros cálculos. A manufatura inteligente pode automate o processo de classificação se os valores em dólares e as localizações dos produtos forem conhecidos.

- Parâmetros: O lead time de fornecimento, o custo de transporte, o custo do pedido, a demanda, o preço de venda e o preço de compra são parâmetros críticos para um sistema de estoque. Graças à comunicação quase instantânea proporcionada pela tecnologia do Industry 4.0, essas informações essenciais estão disponíveis para todas as partes relevantes durante todo o processo.

- Revisão: Normalmente, os fabricantes escolhem entre auditorias periódicas de inventário ou um sistema que revisa continuamente o estoque. A coleta inteligente de dados de fabricação facilita a análise contínua como uma opção mais conveniente, levando a uma maior precisão e supervisão geral.

A otimização da rede de estoque é o processo de decidir quando e quanto pedir suprimentos. A política de estoque resultante pode minimizar o custo total das operações e maximizar o nível de atendimento ao cliente. As duas variáveis que orientam a decisão são o momento em que um pedido é registrado e a quantidade do pedido.

Além disso, os parâmetros do sistema usados para formular a otimização podem ser fixos ou variáveis ao longo do tempo, com mudanças aleatórias ocasionais que exigem ajustes adicionais. Com o uso da análise profunda de dados, os fabricantes podem otimizar as redes de estoque e responder mais rapidamente a mudanças inesperadas nos parâmetros do sistema.

2. Análise preditiva

Quase todos os equipamentos de fabricação podem ser adquiridos com recursos de coleta de dados ou atualizados para fornecer informações sobre as operações. Com todos esses sensores e bancos de dados, surge a necessidade de entender o fluxo constante de informações, o que torna a análise de dados crucial para a manufatura inteligente. A análise preditiva é um campo preocupado com o uso de dados sobre o desempenho passado para prever o desempenho futuro, bem como antecipar necessidades.

A manutenção é uma área significativa em que a análise preditiva pode agregar valor. O tempo de inatividade inesperado devido à falha do equipamento pode resultar em grandes perdas e, às vezes, nem mesmo um cronograma de manutenção de rotina revela um problema que está prestes a acontecer. Os equipamentos de fábrica que vêm com recursos de diagnóstico podem monitorar continuamente o funcionamento de uma máquina ou sistema e alertar quando um problema operacional for indicado. Essa capacidade tem um efeito duplo na redução de falhas inesperadas e na redução da carga sobre os técnicos.

A análise preditiva também tem um papel importante no gerenciamento do estoque e da cadeia de suprimentos. O aprendizado de máquina e os algoritmos podem identificar padrões em conjuntos de dados para otimizar o processo de fabricação, aumentar a velocidade e minimizar o desperdício.

3. Internet das coisas

A Internet das Coisas (IoT) é o que torna possível o Setor 4.0 e a manufatura inteligente. A Internet das Coisas é um conjunto de dispositivos físicos, todos conectados à Internet e, em muitos casos, uns aos outros. A troca instantânea de dados pela Internet está presente em todos os lugares, desde bens de consumo, como eletrodomésticos, até sistemas de fábricas inteiras.

A Internet das Coisas Industrial (IIoT) refere-se ao seu uso na manufatura inteligente, em que um conjunto de sensores se integra às máquinas para fornecer aos operadores e à gerência dados atualizados sobre o desempenho e as condições atuais. O uso mais comum da IIoT é para gerenciamento e rastreamento de ativos, como nos sistemas de inventário.

Um exemplo da IIoT em ação é a colocação de sensores nas prateleiras. Esses sensores atualizam o banco de dados sempre que um item é retirado ou colocado, fornecendo uma contagem de inventário continuamente atualizada. Esse sistema de inventário pode então usar a IIoT para orientar a tomada de decisões adicionais para aumentar a eficiência do processo de fabricação.

4. Veículos sem motorista e drones

 Há muito burburinho em torno dos veículos sem motorista no espaço do consumidor, mas eles também estão se tornando mais comuns no setor de manufatura. Os avanços na robótica, na IoT e na navegação autônoma criaram as circunstâncias perfeitas para que os fabricantes adotem veículos sem motorista e drones em várias aplicações.

4. Veículos sem motorista e drones

 Há muito burburinho em torno dos veículos sem motorista no espaço do consumidor, mas eles também estão se tornando mais comuns no setor de manufatura. Os avanços na robótica, na IoT e na navegação autônoma criaram as circunstâncias perfeitas para que os fabricantes adotem veículos sem motorista e drones em várias aplicações.

O exemplo mais conhecido de veículos autônomos vem da Amazon. Milhares de robôs autônomos ajudam os funcionários do armazém a movimentar o estoque e atender aos pedidos, reduzindo o tempo que os funcionários gastam andando para lá e para cá em grandes instalações. Os fabricantes com metragem quadrada significativa podem aumentar significativamente a eficiência operacional com o uso de veículos automatizados de vários tamanhos.

Os drones representam outra oportunidade para aumentar a produtividade. Assim como os veículos autônomos, eles podem ser usados para transportar materiais ou itens para lá e para cá. Eles também podem fornecer suporte visual quando um técnico precisa dar uma olhada no que está acontecendo com uma determinada máquina, por exemplo. À medida que o uso de drones se torna comum, o custo por unidade está caindo, enquanto os recursos tecnológicos estão aumentando.

De acordo com a Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI), os drones e suas tecnologias relacionadas podem criar até 100.000 empregos e injetar US$ 82 bilhões na economia até 2025. Os fabricantes que determinarem usos eficientes para os drones agora estarão bem posicionados para aproveitar os desenvolvimentos futuros nesse campo específico da manufatura inteligente.

5. Impressão 3D

Impressão 3D é um termo popular para o processo mais técnico de manufatura aditiva. O termo "manufatura aditiva" abrange vários tipos de processos de fabricação que usam um método aditivo para criar objetos por meio da adição consecutiva de camadas microscópicas. O oposto é a "manufatura subtrativa", na qual o material é removido para obter o objeto final.

A primeira vantagem é a redução de resíduos. Por meio do processo subtrativo tradicional, os fabricantes ficam com uma quantidade variável de material que deve ser reciclado, descartado ou reaproveitado. Todas essas três opções exigem tempo, recursos e mão de obra. Com a impressão 3D aditiva, o maquinário distribui apenas a quantidade de material necessária para construir o objeto.

O BMW Group foi um dos pioneiros iniciais no uso da impressão 3D para fabricação inteligente. Em 2010, eles começaram a produzir pequenos componentes específicos. Em 2018, a empresa marcou sua milionésima peça feita por meio de impressão 3D. Naquele ano, a empresa conseguiu aumentar sua produção de componentes impressos em 3D em mais de 40%, combinando a manufatura aditiva com outras práticas de manufatura inteligente.

Para os fabricantes que produzem produtos com um elemento de personalização, a impressão 3D apresenta uma oportunidade de proporcionar uma experiência pessoal ao consumidor sem os requisitos de custo e volume associados presentes nos métodos tradicionais de fabricação.

6. Robótica e automação

 A robótica tem sido um elemento básico da manufatura há décadas, mas o surgimento do setor 4.0 está oferecendo novas possibilidades para aqueles que desejam aproveitar a tecnologia. Enquanto os robôs de manufatura de ontem se limitavam a ações como levantar e girar em linhas de montagem, a tecnologia moderna permite que os robôs realizem tarefas complexas e, às vezes, delicadas. A IA e os sensores avançados permitem que os robôs processem entradas complicadas e atuem com base em informações externas.

Embora a maioria dos fabricantes não esteja usando a robótica mais avançada devido a restrições de custo, os sistemas de automação oferecem muitos dos benefícios a um preço muito mais acessível. A solução "Island Automation" da Mosca Corporation é um excelente exemplo de como a automação pode simplificar e aprimorar um processo de produção fora do padrão.

O Island Automation System foi desenvolvido especialmente para um fabricante de ferramentas elétricas do meio-oeste americano que precisava de uma solução mais rápida. Eles estavam fazendo Arqueamento manual de displays de ponto de venda (POP) cheios de produtos que estavam sendo distribuídos para lojas de materiais de construção. O processo para os POPs incluía várias estações em que os produtos eram colocados em paletes, cobertos com uma tampa de papelão ondulado e, em seguida, movidos para outra área por paleteiras. Em seguida, os operadores alimentavam manualmente os comprimentos pré-cortados de Arqueamento e prendiam as cargas com ferramentas manuais.

À medida que o sucesso do programa POP crescia, o sistema manual tornou-se uma restrição e prejudicou a capacidade do fabricante de atender à demanda, especialmente durante os períodos de pico das férias. Para resolver esse desafio, a Mosca projetou uma solução de sistema de Arqueamento de alto desempenho. O sistema incorporou várias máquinas Arqueamento de vedação lateral com lanças de paletes, juntamente com transportadores modulares de entrada e saída. Para gerenciar uma variedade de configurações de embalagem, o sistema foi programado para o transporte automatizado preciso e o controle do produto. Esse nível de controle agora garante que cada design de POP seja fixado com o número correto de cintas e que cada Fita seja posicionada conforme especificado.   

Hoje, o fabricante de ferramentas elétricas atinge uma taxa de produtividade muito maior em comparação com o processo manual anterior. Como benefício adicional, os funcionários que antes estavam ocupados com o tedioso Arqueamento manual agora foram redistribuídos para outras tarefas, aumentando a produtividade operacional geral.

Equipamento inteligente da Mosca Corporation

Não há dúvida de que a manufatura inteligente é o futuro do setor, mas onde os fabricantes podem se beneficiar dos avanços da Indústria 4.0? A Mosca Corporation pode ajudar. A empresa oferece uma variedade de máquinas inovadoras Arqueamento projetadas para simplificar o processo de fabricação e aumentar a eficiência. Com um programa de suporte ao cliente que permite aos fabricantes de todos os setores atingir as metas de produtividade, a Mosca está pronta para mostrar como as soluções do sistema de Arqueamento podem ajudar a maximizar a eficiência do seu processo de fabricação.

Sobre

A Mosca Corporation fornece soluções de sistema de Arqueamento de alto desempenho para uma variedade de setores, incluindo alimentos, artes gráficas, correio, atendimento, logística, corrugado, madeira e outros bens industriais ou de consumo. A empresa combina equipamentos inovadores com materiais Arqueamento fabricados para maximizar o desempenho da máquina e programas de suporte ao cliente que ajudam os clientes a atingir suas metas de desempenho e produtividade.

Para saber mais sobre qualquer um dos outros sistemas Arqueamento de aumento de produtividade da Mosca, ligue para 800-456-3420, envie um e-mail para info@eammosca.com ou preencha um Formulário de Contato.