IoT na manufatura: Os quatro estágios de maturidade

Atualizado: Abr 17



Casos de uso em indústrias como a aeronáutica e os produtos químicos são um campo de provas, e um roteiro para a adoção está surgindo

Apenas há alguns anos atrás, IoT ainda estava envolta em intriga e incerteza. A integração de sensores, conectividade e grandes tecnologias de dados fazia sentido no mundo dos negócios, mas seu verdadeiro potencial, implementação e casos de uso estavam longe de ser claros. Havia muita conversa sobre quando exatamente o IoT iria "bater à porta" das empresas. Hoje, em vez de ter um único ponto de demarcação para a aceitação do IoT na indústria, estamos vendo os fabricantes adotá-lo em pedaços. Silenciosa, mas firmemente, o IoT está remodelando diferentes partes do processo de fabricação.

Os casos de uso em indústrias como a aeronáutica e os produtos químicos são um campo de provas para o potencial real do IoT. Há um roteiro para a adoção do IoT que começa a se formar. Começa frequentemente com Enterprise Asset Management e vai de lá, angariando potencial mais revolucionário ao longo das linhas de visibilidade e automação.

Enquanto as empresas individuais terão diferentes abordagens para experimentar e implementar IoT, podemos dividir a jornada rumo à maturidade de IoT em aproximadamente quatro etapas:

1. Enterprise Asset Management (EAM):


EAM é uma abordagem para gerenciar os ativos industriais de forma holística através do uso de software. IoT já entrou em jogo no que diz respeito ao "gerenciamento de desempenho de ativos", usando sensores IoT e conectividade para entender e prever quando o equipamento vai precisar de manutenção ou qual o risco de ser quebrado.

Ao equipar máquinas industriais com tecnologia IoT, as empresas podem acessar ondas de dados em tempo real sobre desempenho, carga de trabalho, estresse e uma série de outras variáveis ​​significativas. Analisando esses dados, é possível correlacionar fatores que levam à falha do equipamento (incluindo fatores externos como tempo e temperatura) e, portanto, programar proativamente a manutenção para evitar paradas dispendiosas.

Esses casos de uso parecem ser a porta de entrada para a adoção de IoT para muitas empresas de manufatura. A manutenção proativa e ajustes de desempenho em tempo real produzem economia imediata de custos e ajudam a otimizar a produção e a eficiência. Os fabricantes que implementam o IoT como parte do maior objetivo do EAM podem finalmente começar a responder a perguntas como: que equipamento provavelmente vai precisar de manutenção no futuro próximo? Como podemos ajustar as cargas de trabalho para otimizar a produção e minimizar a tensão? Quais são os fatores externos mais responsáveis ​​pelas falhas e como podemos melhor controlá-las?

2. Monetizar o desempenho garantido:


Tomando o gerenciamento de desempenho de ativos como um passo adiante, o IoT não apenas evitará falhas, como também garantirá resultados. As empresas que usarão o IoT principalmente para monetizar ativos, poderão criar novos modelos de negócios.

Já, empresas como a GE estão tomando essa abordagem com os clientes de fabricação. Se bem executado, este é um win-win para comprador e vendedor. Empresas de equipamentos podem usar o IoT para desenvolver novos fluxos de receita, enquanto fabricantes que implementam máquinas "inteligentes" podem ter a certeza de que seus investimentos produzirão resultados tangíveis. A rentabilidade será a métrica chave no final do dia. IoT-assegurando desempenho estará diretamente correlacionado a poupança de custos e eficiência.

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3. Soluções customizadas de IoT serão possíveis por meio de aplicativos:


Quando os smartphones como o iPhone estreou, o hardware foi impressionante-touchscreens com câmeras integradas e recursos da Internet realizada um monte de potencial. Mas não foi até os mercados de app estreou que o verdadeiro efeito revolucionário do smartphone foi desbloqueado.

Será semelhante com IoT. Hardware-wise, máquinas inteligentes com sensores e conectividade são impressionantes. Mas será o software que faz uso desses recursos e as vastas redes de dados que os sustentam, o que realmente desbloqueia o potencial de IoT na fabricação.

Soluções personalizadas serão a maior bênção. Um fabricante de telefones inteligentes e um fabricante de laptops podem compartilhar alguns equipamentos IoT industriais, mas cada cadeia de suprimentos de fabricação pode ser alimentada por uma série de aplicativos personalizados projetados para otimizar seus processos específicos.

O elemento importante disso é que, assim como os aplicativos de telefones inteligentes existem em uma plataforma estabelecida (iOS ou Android), aplicativos IoT personalizados existirão em cima de redes de dados estabelecidas, que ligam partes diferentes da cadeia de suprimentos de produção. A vantagem disso é que as empresas podem criar soluções personalizadas sem enfrentar o problema dos silos de dados e incompatibilidade entre divisões e parceiros da cadeia de suprimentos.

4. Avanços na automação de fabricação:


Muito do foco inicial em IoT é obter informações de equipamentos. A visibilidade aumentada proporcionada pela IoT significa maior compreensão dos processos e melhores oportunidades de eficiência e redução de custos. Mas o estágio mais maduro da adoção do IoT será um fluxo bidirecional de informações.

Em vez de apenas obter insights de equipamentos, os fabricantes serão capazes de empurrar as informações de volta para eles, alterando configurações, ordens, operações, tudo de forma segura e remota. A ligação entre informação e controle permitirá a grande análise de dados e algoritmos de aprendizado de máquinas responsáveis ​​pela garantia de desempenho para ajustar as operações automaticamente com base em condições em tempo real.

Os equipamentos de IoT tornar-se-ão assim os olhos, as orelhas, e os membros de um sistema de fabricação inteligente que exista na nuvem das redes, do Big Data, e da aprendizagem da máquina. No final, o que teremos é feedback completo entre dados em tempo real, análise e controle.

A progressão para estes estágios não será necessariamente direta e linear. Diferentes fabricantes vão experimentar com diferentes aspectos desta viagem global em direção à maturidade de IoT. Mas essa visão final, de um loop totalmente automatizado rodando em dados do mundo real, é o último fim do IoT na indústria.

Aqui está um cenário que mostra este loop de feedback.

Baseado em certos dados, um fabricante observa que um equipamento está sofrendo tensão porque está produzindo uma peça específica em alto volume. Para evitar a quebra potencial, o fabricante decide trocar a produção da peça para outra peça de equipamento, para aliviar a carga.

Uma solicitação de mudança de produção entra no centro de manufatura digitalmente, através de uma rede de cadeia de suprimentos, depois de ser aprovada pelas partes interessadas necessárias. A ordem de alteração então vai direto para a máquina que estará assumindo a nova tarefa. Esta máquina coordena com a máquina original, localizada talvez a meio caminho ao redor do mundo, para assegurar uma transferência suave na produção, garantindo que a quantidade total de peças produzidas é como a originalmente se pretendida.

A grande análise de dados leva em consideração a carga de trabalho, estresse e capacidade de ambos os equipamentos, o destino final da mercadoria e os custos de transporte ajustados, os prazos de entrega e a rentabilidade global. Em seguida, todo o sistema otimiza automaticamente as operações e começa a alterar a produção, pressionando as mudanças de controle para o equipamento de fabricação inteligente. Como todas essas operações estão conectadas por meio de uma rede de dados comum, todas as partes envolvidas estão cientes e atualizadas sobre as mudanças.

Este é o tipo de potencial automatizado e revolucionário do IoT na indústria. Um dos pré-requisitos cruciais para este processo de produção otimizado de IOT de ponta-a-ponta é uma infraestrutura de dados que pode conectar todas as partes de uma cadeia de suprimentos de fabricação em conjunto. É aí que entra o poder crítico das redes. Já não são grandes empresas de tecnologia como o Google e a Amazon que precisam comandar vastas redes de dados.

Todo mundo, de fabricantes a varejistas precisará ter algum nível de conectividade ligando seus departamentos, fornecedores e parceiros comerciais. Uma vez que isso acontece, pilotando e experimentando com diferentes projetos de IoT em pedaços menores torna-se mais fácil.

Em 2025, o valor global total da tecnologia IoT poderá chegar a US$ 6,2 trilhões (Seis trilhões e duzentos bilhões de dólares). E as empresas que querem um pedaço dessa ação já estão colocando seu dinheiro onde estão suas esperanças.

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