Tecnologias da Indústria 4.0: tudo que você precisa saber sobre Internet das Coisas Industrial (IIoT)

Embora seja um tópico que vem se destacando no mercado com mais força nos últimos anos, o conceito de Indústria 4.0 foi introduzido na Alemanha, ainda em 2011, para definir a  nova fase da indústria que, após sua quarta revolução, passou a se concentrar fortemente na interconectividade, automação, aprendizado de máquina e análise de dados em tempo real.

Após o seu surgimento, o termo foi utilizado com maior força na Alemanha e China, à época, os dois países firmaram uma ação de cooperação para desenvolver as diretrizes da indústria 4.0. Além disso, ambos definiram planos de ação que envolviam o governo, academia e indústria, em um cenário de impulsionamento da 4ª revolução.

Desde então, 11 anos se passaram e aquele cenário que uma vez era apenas hipotético e incipiente, evoluiu para uma realidade adotada em diversos segmentos da indústria. Hoje, temos um entendimento muito mais amplo das contribuições e do potencial de diferentes tecnologias, além de já termos cases que ilustram o que já estamos tornando possível.

Indústria 4.0: Muito além de novas tecnologias

A indústria 4.0 é conhecida por unir processos físicos (de intervenção humana) à operações com tecnologia digitais, para criar um ecossistema mais holístico e mais conectado para empresas atuantes nas cadeias industriais, de fabricação e/ou suprimentos.

Porém, a nova Era Industrial não se resume apenas ao investimento em novas tecnologias e ferramentas para melhorar a eficiência da fabricação – ela vem para revolucionar a maneira como toda a empresa opera e cresce.

Pensando nisso, este artigo marca o início de uma série de conteúdos voltados para explorar, de maneira mais aprofundada, como cada tecnologia habilitadora da Indústria 4.0 atua e impacta o setor, juntamente à casos reais do mercado.

Mas antes, é importante frisar quais tecnologias são adotadas nesse novo cenário industrial: 

• IIoT – Internet das Coisas Industrial;
• Cloud Computing;
• Inteligência artificial e Machine Learning;
• Cibersegurança;
• Gêmeos digitais;

Neste material, iremos dar destaque a IoT Industrial, marcando a primeira tecnologia habilitadora a ser explorada mais a fundo.

Revolucionando os processos de produção

A Internet das Coisas Industrial ( em inglês: Industrial Internet of Things, IIoT) é um componente essencial das fábricas inteligentes. Ela diz respeito ao uso de dispositivos inteligentes conectados em aplicações industriais para fins de automação, monitoramento remoto e manutenção preditiva. O IIoT é uma versão mais robusta da Internet das Coisas, ou IoT, que é o domínio dos dispositivos conectados em aplicativos comerciais e de consumidores.

Essas fábricas inteligentes estão equipadas com sensores avançados, software incorporado e dispositivos robóticos que coletam e analisam dados, e permitem uma melhor tomada de decisão. É possível criar ainda mais valor quando os dados das operações de produção são combinados com dados da cadeia de suprimentos, atendimento ao cliente e outros sistemas corporativos para criar novos níveis de visibilidade e insights a partir de informações previamente isoladas.

Essas tecnologias digitais levam empresas, acima de tudo, a um novo nível de eficiência e capacidade de resposta aos clientes que não eram possíveis anteriormente.

Os principais ganhos com a implementação da IIoT

A IoT e a IIOT respondem diretamente a ineficiências, desperdícios de investimento e necessidade de  organizações trabalharem de forma mais inteligente.
Isso não quer dizer que os humanos não sejam necessários, pelo contrário, são necessários engenheiros, desenvolvedores de aplicativos, cientistas de dados e trabalhadores de todas as esferas da tecnologia para implementar essas soluções e fazê-las operar da maneira adequada.

Como o setor vem aplicando a IIoT?

Manutenção/análise preditiva

Um dos maiores ganhos para a Indústria 4.0 foi a possibilidade de prever problemas em potencial antes que eles realmente aconteçam. Antes da existência de sistemas de IoT em fábricas, a manutenção preventiva acontecia com base no esquema de rotina ou no tempo, em outras palavras, era uma tarefa manual.

Com a implementação de sistemas de IIoT, a manutenção se tornou muito mais automatizada e simplificada. Os sistemas podem detectar quando os problemas estão surgindo ou as máquinas precisam de melhorias. É possível ainda, treinar máquinas para que elas evitem  que problemas em potencial ocorram, e acarretem problemas maiores.

A análise preditiva permite que as empresas não apenas façam perguntas reativas como “o que aconteceu?” ou “por que isso aconteceu?”, mas também perguntas proativas como “o que vai acontecer?” e “o que podemos fazer para impedir que isso aconteça?”.

Cadeia de varejo e suprimentos: monitoramento de ativos e inventário

Com a digitalização da economia, a maioria das empresas de varejo expandiu suas frentes de comércio para as vitrines eletrônicas, além de seus pontos físicos, por isso, o monitoramento de ativos e estoque em todas as etapas do ciclo de vida de um produto é crucial.

As organizações estão usando tecnologia de sensores IIoT para rastrear ativos, como equipamentos e suprimentos, e contagens de estoque, alertando as equipes quando o estoque é baixo. Fora do varejo, o IIoT é usado de maneira semelhante à parte do monitoramento de ativos e estoques em vários outros setores, incluindo cadeia de suprimentos e fabricação.

Sensores de segurança e assistência automatizada:

Um dos casos mais valiosos de uso de IIoT para a Indústria é voltado para melhorar a segurança do trabalhador. O IIoT torna possível otimizar sensores capazes de detectar condições de trabalho inseguras e alertar os trabalhadores ou supervisores sobre essas condições.

Além desse uso mais preventivo, outras fábricas também estão aplicando  soluções robóticas, alimentadas pela IIoT, para fornecer assistência automatizada a trabalhadores na execução de tarefas mais perigosas. Por exemplo, para a GE Healthcare, empresa de saúde na Europa, as soluções robóticas ajudaram a melhorar a segurança dos trabalhadores na linha de montagem.

Rastreamento de localização

O rastreamento de localização com sistemas GPS e outras tecnologias wireless podem tornar visível para organizações onde seus ativos estão a qualquer momento.  As empresas de logística geralmente usam serviços de localização para rastrear remessas e redirecionar motoristas quando surgem contratempos. Esses sensores também podem ser usados ​​para monitorar a qualidade e a localização do produto, à medida que se move de uma instalação de armazenamento para a porta do consumidor.

Os armazéns e os centros de fabricação também podem usar tecnologias IIoT baseadas em localização para mostrar aos trabalhadores onde estão os materiais que necessitam. Assim, obter dados de localização precisos em tempo real elimina a confusão e os funcionários podem executar suas tarefas de forma mais rápida.

Porém, importante destacar que há uma significativa barreira quando se fala em sistemas de rastreamento de localização: a cobertura da rede. As instalações precisam de conexões consistentes e confiáveis ​​para oferecer suporte aos dados coletados, mas esse cenário nem sempre acontece. A esperança está em tecnologias sem fio, como 5G, para melhorar a conectividade.

Outras formas de utilizar de dispositivos à base de IIoT são em:

• Veículos de construção;
• Equipamentos robóticos da cadeia de suprimentos;
• Aparelhos de energia solar e eólica;
• Sistemas de sensores agrícolas, irrigação inteligente e muito mais.

De forma simples, a Internet das Coisas Industrial foi pensada para:

• Implantar soluções inteligentes para capturar e analisar dados importantes ao contexto;
• Detectar mudanças de temperatura, fluxo ou volume;
• Automatizar procedimentos para eficiência, precisão e segurança;
• Entregar dados nas mãos certas para análise e tomada de decisão e garantir que todos esses processos, aconteçam dentro do prazo estipulado, de maneira confiável e segura.

Cases de sucesso no uso de IIoT no Brasil

CESAR e Ball: manutenção preditiva para eficiência na linha de produção da fábrica

Por meio do uso de IoT (plataforma aberta KNoT, criada pelo CESAR) e tecnologias digitais para o gerenciamento de dados, a Ball, empresa de líder mundial na fabricação de embalagens sustentáveis de alumínio, passou a realizar análises bem direcionadas dos dados coletados na sua fábrica, de maneira a promover melhorias nos processos corporativos.

Como se deu essa solução?

Foram criados dashboards de monitoramento das plantas como ferramenta de auxílio para planejamento de manutenções. O sistema é capaz de gerar relatórios e de classificar máquinas (críticas e agudas), sugerir  tendência de queda de performance, coletar dados de redes industriais e produzir alertas caso a máquina comece a operar fora do usual; além de indicar o percentual de probabilidade de falhas. Assim, a tecnologia opera em dois campos:

Manutenção e operação: Concentra aos princípais KPIs das máquinas, predições de falhas, e sensores fora do padrão e emite alarmes.

 

Site Reports: Geração de relatórios de performance da planta e sugestão de máquinas com tendência de baixa performance.

Para saber mais detalhes sobre como o CESAR usou IIoT para otimizar a operação da Ball, confira o case completo clicando aqui. 

Embora todas as organizações apresentem diferenças no que tange às suas estratégias e atuações no mercado, elas enfrentam um desafio em comum: a necessidade de conexão e acesso a ideias em tempo real entre processos, parceiros, produtos e pessoas.

A Indústria 4.0 vem se fortalecendo à medida que empresas adotam tecnologias para otimizar seus negócios, de forma a permanecerem competitivas no mercado, oferecerem produtos modernos, e promoverem mais desempenho e segurança para seus colaboradores, além de melhores resultados para o negócio.

Para continuar aprendendo sobre a Indústria 4.0 e como as tecnologias habilitadoras têm gerado valor e eficiência para as empresas industriais, clique aqui para baixar o nosso e-book gratuito.