Um guia de cinco passos para a implementação da Indústria 4.0

É possível implementar a Indústria 4.0 numa fábrica em apenas cinco passos? Para começar, a visão da quarta revolução industrial é uma automação completa da criação de valor envolvendo uma produção totalmente automatizada na qual a presença humana não é indispensável.

De facto, a Indústria 4.0 é conhecida como fabrico "lights out", porque pode funcionar enquanto o pessoal está a dormir. Atualmente, esta é uma prática comum no fabrico de produtos normais, no entanto, assim que isto for possível, o próximo objetivo é automatizar ambientes de produção muito mais complexos.

Muitas empresas começam com as suas actividades da Indústria 4.0 e concentram-se na visão da máxima automatização da cadeia de valor como uma estrela orientadora. No entanto, muitas vezes não têm a certeza dos passos que precisam de dar para atingir o seu objetivo.Neste sentido, quisemos fazer um guia para implementar a Indústria 4.0 em cinco passos, com base no funcionamento de uma fábrica que se situa na Indústria 3.0 e no valor que trazem na prática. Assim, chegar à fábrica das luzes apagadas não é uma questão de simplesmente premir o interrutor, mas de um regulador de intensidade.

Implementar a Indústria 4.0: Cinco passos para o sucesso do fabrico automatizado

Em primeiro lugar, a implementação da Indústria 4.0 no âmbito dos conceitos básicos da fábrica inteligente depende de factores como:

• Desafios em matéria de resíduos e de produção,
• Produtos e suas variantes, e
• Processos de produção.

No entanto, há etapas em que uma abordagem individual falha frequentemente. Estas são as chamadas "cinco passos para o sucesso". para preparar o caminho para o Indústria 4.0 para o sector transformador.

Etapa 1: Conectividade de equipamentos e máquinas

Na realidade, isto é um choque para alguns, mas uma fábrica inteligente precisa de activos ligados. Esta é a base para a utilização de dados para automatizar a criação de valor. Para obter os melhores resultados, ligue as máquinas, os periféricos e outras fontes de dados a uma rede comum.

Uma rede comum para os activos industriais e bases de dados permite-lhes comunicar entre si. Isto também é conhecido como comunicação máquina-a-máquina (M2M).

Na prática, a ligação direta dos activos vai contra um dogma de longa data. Melhores práticas para um controlador lógico programável PLC é uma rede hierárquica de activos. O fabrico tradicional liga os activos aos PLCs através de sistema MES industrial. Isto provou ser benéfico para a automatização do controlo, mas uma estrutura hierárquica não é suficientemente eficiente para lidar com um tráfego elevado.

No entanto, quando as máquinas estão ligadas a uma rede comum, o valor provém:

• Ter um centro de controlo para todos os estados das máquinas ligadas, e
• A possibilidade de acesso remoto para eles.

Etapa 2: Aquisição de dados

Depois de alcançada a conetividade, vem a recolha e o armazenamento dos dados de produção, uma prática já comum na indústria que permite a rastreabilidade. Os dados de produção e de qualidade podem assim ser arquivados por produto. Isto é especialmente relevante para produtos de segurança e de missão crítica.

Podem ser utilizadas várias opções para a recolha de dados:

• Numa memória intermédia local nas máquinas individuais. Esta é uma prática comum.
• Num servidor de base de dados local. Este é um dos favoritos dos clientes cautelosos, que querem ter a certeza de que nenhum dado sai da fábrica.
• Numa infraestrutura global de nuvem. Trata-se de algo que está lentamente a ganhar apoio também nas indústrias tradicionais.

Uma combinação inteligente de armazenamento de dados permite obter redundância de dados. Isto torna-se importante para reduzir o risco de perda de dados. A otimização do armazenamento também pode reduzir a carga da rede e os requisitos gerais de armazenamento.

É importante clarificar a segurança do armazenamento e transporte de dados. Especialmente quando se trata de dados sensíveis e confidenciais. Um exemplo é a documentação das etapas de montagem de automóveis. Os seus resultados são arquivados juntamente com o identificador, o número de identificação do veículo.

Etapa 3: Visualização dos dados de produção

As aplicações da Indústria 4.0 baseiam-se em dados. No entanto, o objetivo não é apenas armazená-los, mas também gerar valor. Uma primeira utilização dos dados é a sua visualização. É prática comum apresentar os dados em painéis de controlo predefinidos.

Permitem ao utilizador filtrar os dados e o significado, os filtros e a ordenação ajudam-no a obter as primeiras informações, como por exemplo:

• Os erros mais comuns por máquina e por turno,
• A qualidade total da produção, e
• Os erros de máquina mais comuns que diminuem a qualidade.

Mas, no final, o valor que estes dashboards trazem à produção depende do utilizador. Uma vez que a ferramenta de software não interpreta os dados, é o perito humano que o deve fazer. Isto requer um conhecimento profundo do processo para chegar às conclusões corretas e melhorar a produção.

Etapa 4: Analisar

Trata-se de combinar os dados de activos disponíveis com o conhecimento do processo. Em seguida, emular a forma como um perito utilizaria os dados para gerar conhecimento. 

A principal vantagem para a indústria transformadora é o acesso imediato à informação, 24 horas por dia. Isto melhora o tempo de atividade, a produtividade e a qualidade da produção. As tarefas de otimização podem agora ser executadas por funcionários qualificados.

Um exemplo de utilização de dados para gerar conhecimentos é a "manutenção preditiva". Esta programação das tarefas de manutenção baseia-se no estado das máquinas, obtido a partir de dados.

Etapa 5: Automatização

Como passo final, o equipamento é capaz de se otimizar e manter a si próprio. Nesta etapa, vemos como uma das missões da Indústria 4.0 ganha vida. A fábrica onde as máquinas apoiam toda a organização e a tomada de decisões. Os operadores de linha apenas aprovariam tarefas como alterações de parâmetros. Depois, a máquina executá-las-ia sozinha.

Ainda assim, uma equipa de manutenção cuida dos bens. Mas são coordenados por máquinas que solicitam assistência.

Se estiver interessado em conhecer os aspectos a ter em conta na implementação da Indústria 4.0, consulte seis tecnologias da Indústria 4.0 para o sector transformador e subscrever o a nossa Newsletteruma newsletter com conteúdo relacionado com este artigo, como, por exemplo como efetuar um autodiagnóstico para avaliar o nível de maturidade digital nas instalações industriais.