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A importância das Telecomunicações na Indústria 4.0

Posted on by Danilo Balen

Você sabe qual é a relação entre a área de telecomunicações e a Indústria 4.0 em um mercado que avança a passos largos?

O conceito de Indústria 4.0 refere-se à quarta revolução industrial vivenciada atualmente com a automatização de processos produtivos, significando um passo importante no desenvolvimento da indústria. Essa revolução está ligada à digitalização dos processos e a implementação de tecnologias como a Inteligência Artificial (IA) e a Internet das Coisas (IoT), que geram um potencial disruptivo para o setor industrial.

Em um panorama geral, as tecnologias habilitadoras da Indústria 4.0 são:

  • Robótica avançada;
  • Simulações;
  • Big Data;
  • Realidade Aumentada;
  • Fabricação Aditiva;
  • Computação em nuvem (cloud computing);
  • Segurança cibernética;
  • Internet das coisas (IoT);
  • Integração de sistemas;
  • Inteligência artificial.

Relação entre o setor de Telecomunicações e a Indústria 4.0

A evolução das tecnologias que sustentam a troca de dados impacta diretamente no nível de conectividade das empresas. Basta observar, por exemplo, o papel da análise de dados e da cloud computing na Indústria 4.0. Nesse aspecto, as telecomunicações são um alicerce para esse novo modelo produtivo.

A tecnologia permite a implementação de sensores em fábricas para coletarem dados e, com o auxílio da Inteligência Artificial (IA) e do Machine Learning, por exemplo, forneçam insights relevantes para automatizar a tomada de decisões. O que isso significa na prática?

Com o monitoramento de indicadores de desempenho de um determinado equipamento (calor, velocidade, umidade, vibração, etc.), se têm muito mais controle e visão. Anomalias que indiquem falhas podem ser identificadas com antecedência, evitando que o equipamento chegue a falhar ou quebrar. Consequentemente, a intervenção corretiva é substituída por um trabalho preventivo, impactando nos custos.

Na prática, as tecnologias de telecomunicações facilitam os processos e promovem a conectividade necessária para integrar os sistemas. As redes devem permitir um alto nível de rastreabilidade e monitoramento.

Principais desafios

Um primeiro ponto a ser destacado é a falta de fornecedores capazes de atender às demandas empresariais, sobretudo das grandes empresas. Uma infraestrutura de nuvem que suporte o uso de Analytics, por exemplo, exige uma conexão confiável, segura e potente. Nesse sentido, o 5G é uma das tecnologias que despontam como fontes de grande potencial.

Esse tipo de rede permite conexões ponto a ponto sem a necessidade de uma gestão centralizada das trocas de dados. A validade dos registros é distribuída entre todos os dispositivos conectados, dando mais velocidade e segurança às operações em uma rede industrial fechada.

O Brasil ainda precisa de políticas de ampliação das redes de banda larga para que o alcance nacional seja satisfatório. Do contrário, muitas empresas ainda estarão limitadas a um sistema de troca de dados menos sofisticado.

Vale destacar a importância de que as empresas encontrem seu caminho em direção à transformação digital. A inserção estratégica da tecnologia é fundamental para que os métodos de produção alcancem o nível da Indústria 4.0.

Para isso, é essencial ter atenção às novas soluções e tendências, realizando estudos sobre os impactos que elas podem trazer à empresa no seu contexto específico para que, a partir disso, seja elaborado um plano de investimento.

Avanços e benefícios

A primeira grande vantagem é a otimização de processos, que traz consigo redução de custos, aumento da qualidade e mais eficiência à produção industrial. Ligado a isso, está a questão do potencial disruptivo que é inerente à cultura da inovação.

Quanto maior a maturidade digital de uma empresa, maior sua capacidade de produzir com alto nível de customização. Não são apenas os produtos que evoluem, mas a forma de criá-los e a própria relação com os clientes.

Conforme a empresa vai formando seu próprio modelo de Indústria 4.0, ela ganha em flexibilidade e capacidade de resposta às novas demandas do mercado. A partir de uma iniciativa inovadora, ela pode quebrar um paradigma e revolucionar o setor no qual atua.

Um bom exemplo disso é o que aconteceu com diversos serviços ao longo dos últimos anos, graças à adoção de aplicativos mobile para mediá-los. O vendedor e o cliente já tinham uma relação comercial, mas a disrupção tecnológica reinventou esses setores e obrigou todas as empresas a se adequarem.

São diferenciais que fazem da inovação uma questão de sobrevivência. Neste contexto, a relação entre telecomunicação e Indústria 4.0 é extremamente próxima. Por isso, profissionais qualificados em telecomunicações encontram um mercado em expansão com alta demanda para atuar.

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Simulação Digital: um dos principais pilares da Indústria 4.0

Posted on by Danilo Balen

A Simulação Digital é a aplicabilidade industrial que permite testar e aprimorar produtos ainda na etapa de concepção, um dos principais pilares da Indústria 4.0.

Baseada em modelos matemáticos e representações em três dimensões (3D), a simulação digital pode ser utilizada para diversos fins. Sob uma visão geral, toda a cadeia de criação e produção pode ser simulada. Em um olhar mais granular, é possível encontrar o melhor nível de otimização no uso dos recursos, insumos e energia. 

O tempo de execução dos procedimentos é um fator que tem muito a ganhar com simulação digital. Neste artigo, mostraremos tudo o que você precisa saber para entendê-la.

O que é a Simulação Digital?

Em primeiro lugar, vamos ao que de fato é a simulação digital. De modo claro e direto, ela pode ser descrita como a reprodução virtual de processos e ambientes de desenvolvimento e manufatura fabril.

Na prática, possibilita virtualizar fielmente o funcionamento das plantas e procedimentos industriais, abrangendo funcionários, máquinas e funções operacionais. Na Indústria 4.0, a simulação digital dá às fábricas a oportunidade de se tornarem mais inteligentes e eficientes no que se refere aos seus meios de produção.

Uma de suas aplicações mais categóricas é chamada de “gêmeos digitais”, que estabelece, em um campo totalmente virtual, uma representação idêntica de toda a cadeia produtiva de um produto, por exemplo.

Qual é a origem do termo?

O conceito foi originado pela proposta metodológica do matemático francês Georges de Buffon, em 1777, que foi aperfeiçoado por seu colega Pierre Laplace. Dessa união nasceu a fórmula Buffon-Laplace. 

Entretanto, o campo só foi impulsionado a partir de meados do século 20, com os avanços da tecnologia. O inglês Keith Douglas Tocher criou, em 1960, um sistema que simulava o funcionamento de uma indústria na qual o maquinário e os equipamentos tinham o seu status alternado entre ocupado, aguardando, indisponível e em erro. 

Essa sistemática foi publicada em seu livro The Art of Simulation (1963), o primeiro sobre o assunto.

Quais são os objetivos principais da aplicação desse conceito?

Obtenção de maior controle sobre os processos, otimização do resultado geral da produção, aumento na qualidade dos trabalhos, identificação e minimização de erros — basicamente, são esses os objetivos principais da simulação digital.

A premissa desse conceito está na previsão de como os processos de produção serão introduzidos na indústria, antecipando melhorias e evitando os problemas e contratempos que poderiam surgir em relação aos resultados da fábrica. 

A virtualização dos procedimentos industriais também tem como propósito ajudar os gestores a tomarem decisões mais rápidas e acertadas. Isso porque a tecnologia é associada ao uso de dados reais e coletados em tempo real. 

Um dos benefícios da simulação digital é o poder de planejar e visualizar de forma real antes da implementação de um projeto, por exemplo.

Quais são as características de um sistema de simulação? 

Os dados recolhidos durante os processos da indústria abastecem o sistema de simulação com as informações necessárias para a mensuração dos resultados. Antes de adentrarmos um pouco mais nas características que o envolvem, vale ressaltar que softwares como o AnyLogic e o FlexSim estão entre os mais utilizados: dependendo das necessidades do negócio, pode-se utilizar ferramentas gratuitas.

As análises de simulação consideram os intervalos de tempo e as variáveis de produção, que, quando conjugadas, são capazes de representar uma ampla diversidade de mudanças processuais. 

A metodologia de virtualização permite avaliar as variáveis randômicas e acidentais, também conhecidas como “estocásticas”. Isso oportuniza maior abrangência e efetividade aos resultados.

Para isso, os procedimentos devem ser analisados integralmente, com a simulação de fatores como mão de obra, peças individuais, equipamentos, maquinários e estoque, bem como a interação entre essas partes.

Os projetos de simulação digital são semelhantes ao que já conhecemos no Lean Manufacturing. Nessa linha, estamos falando dos princípios de:

  • Definir;
  • Testar;
  • Avaliar;
  • Melhorar;
  • Implementar;
  • Monitorar.

No primeiro momento, são definidos os problemas que se pretende resolver, assim como os resultados ideais. É a partir de então que a prática de modelagem 3D se inicia — e é a qualidade das informações que vai determinar a confiabilidade dos modelos virtualizados.

Uma vez modelada a planta industrial, ela é analisada de forma a entender as possibilidades de aprimoramento. É importante ter em mente que não existe processo que não possa ser otimizado.  Supondo que uma otimização foi encontrada, o sistema de simulação entra em cena com tudo o que tem: a implementação dos modelos virtuais. É aqui que as “coisas” começam a ganhar corpo. 

O monitoramento é a última parte, a hora de medir, medir e medir! Esse trabalho é interminável, ou seja, não pode deixar de ser feito em momento algum, pois é por meio dele que os possíveis aperfeiçoamentos são encontrados. ​

De que forma os gêmeos digitais auxiliam na otimização dos processos produtivos?

No início do conteúdo, citamos os gêmeos digitais como uma das aplicações mais contundentes da simulação digital. No entanto, não falamos de que maneira essa tecnologia é incorporada na Indústria 4.0.

E antes que você pergunte por que ela merece ser destacada, está aqui a resposta: ela é tida como elemento básico para o movimento da quarta revolução industrial. Isso ocorre pelo fato de que um gêmeo digital possibilita criar um modelo virtual de qualquer produto, como carros, máquinas ou turbinas de avião, por exemplo. 

Em termos práticos, os gêmeos digitais eliminam a necessidade de a empresa gastar com protótipos físicos e ter que interromper seus processos internos para testes, já que tudo pode ser feito digitalmente.

Para concluir este artigo, cabe uma observação acerca dos desafios associados à simulação digital e em que momento ela se encontra no panorama da indústria brasileira. Resumidamente, o principal impasse é a falta de mão de obra especializada.

Embora já seja de interesse de muitos dos jovens engenheiros, a tecnologia ainda carece de profissionais com verdadeira expertise para implementá-la. De acordo com uma pesquisa realizada pela Confederação Nacional da Indústria (CNI), simulações e análises com modelos virtuais são presentes em somente 5% das organizações: esse número sobe para 10% quanto consideradas as empresas de alta intensidade tecnológica.