Manufatura Digital e a Indústria 4.0
A Indústria 4.0 trouxe o contexto de novas tecnologias para ajudar no desenvolvimento da cadeia de produção, permitindo entregas mais rápidas, customizadas e integradas. Com isto, o setor de manufatura está promovendo uma verdadeira transformação digital. E um novo termo começa a surgir: a Manufatura Digital.
A Manufatura Digital ainda não possui uma definição única, mas podemos apresenta-la como a transformação colaborativa da manufatura por meio da exploração dos avanços nas tecnologias de informação e comunicação, da manufatura aditiva e demais tecnologias do contexto da Indústria 4.0.
Este novo modelo de produção evoluiu de iniciativas de manufatura, como o Projeto de Capacidade de Manufatura (DFM – Design for Manufacturing), a Manufatura Integrada ao Computador (CIM – Computer-Integrated Manufacturing), a manufatura flexível e a manufatura enxuta, que destacam a necessidade do projeto de colaboração para produtos e processos.
Manufatura Digital nas empresas
As empresas estão aproveitando as tecnologias digitais para beneficiar as suas operações de manufatura.
Com estas tecnologias é possível criar um ambiente conectado, em rede e integrado, com a possibilidade de usar todos dados gerados, em tempo real, para otimizar o processo de manufatura.
Desta forma é possível eliminar gargalos, reduzir estoques, melhorar qualidade, diminuir tempo de colocação no mercado, entre outros benefícios.
Segundo a Deloitte, os investimentos em Manufatura Digital levaram um aumento médio de 10% na produção e 12% na produtividade. Com isto, iniciativas no uso destas tecnologias pode permitir que fabricantes até tripliquem a taxa de produtividade até 2030.
Porém, apesar das vantagens claras da tecnologia de fábrica digital, 49% dos fabricantes dos Estados Unidos continuam presos no modo “caneta e papel”, de acordo com a Deloitte. O que mostra um grande potencial de mercado para quem atua com manufatura.
Potenciais aplicações
Ao inserir a manufatura digital nos negócios, é importante identificar os problemas inicias, para que estes possam ser tratados. Isto é importante até mesmo para definir as metas e o ROI (Return on Investment) que a tecnologia vai proporcionar.
Alguns exemplos de aplicações:
- Manutenção preditiva para evitar quebras dispendiosas;
- Sensoriamento e detecção de qualidade para monitorar e testar equipamentos e produtos em tempo real;
- Colaboração de engenharia e gêmeo digital (digital twin) para prototipagem rápida, configuração de célula de produção virtual e modelagem de produto digital;
- Rastreamento de ativos em tempo real;
- Capacidade de ajustar a produção para atender às mudanças nas necessidades dos clientes e pedidos importantes;
- Gêmeos digitais desempenhando papel na otimização da produção.
Alguns dos principais benefícios
A melhoria da produtividade nos processos de planejamento e produção é o principal benefício que a manufatura digital traz para as empresas. Isto pode ser realizado das seguintes formas:
- Informações de produtos e processos sejam associados, permitindo uma visualização e mudanças no processo a partir de uma visão ampla de todo processo de produção;
- Otimização do processo de manufatura a partir da visualização de informações de peças em 3D, em conjunto com dados detalhados de processos de fabricação (usinagem, por exemplo), permitindo alterações de parâmetros;
- Simulação de processos e automação virtual de sistemas;
- Modelo de fábrica virtual (virtual factory) possibilitando a avaliação do layout, estudo de fluxo de material e ajustes, antes de iniciar a produção;
- Acesso e mudança dos dados em tempo real, durante execução dos processos produtivos.
Novos recursos e competências
A transformação da Manufatura Digital permite que surjam novos recursos na cadeia de suprimentos e operações que exploram os avanços em tecnologias digitais, dispositivos, análise de dados, integração e gerenciamento de dados em toda a cadeia de valor em muitos setores – incluindo alimentos, produtos farmacêuticos, tecnologias médicas, aeroespacial, automotivo, marinho, energia, nuclear e meio ambiente construído.
Assim, é necessário o desenvolvimento de novas competências de engenharia de sistemas – modelagem de sistemas, simulação e design de interface – e novas habilidades e atitudes em toda a cadeia de valor da manufatura.
A manufatura digital oferece significativa vantagem competitiva nacional e corporativa por meio de flexibilidade acessível, personalização e adaptação de produtos / serviços.
Algumas das competências a serem desenvolvidas:
- Gerenciamento aprimorado de operações / cadeia de suprimentos;
- Integração de produtos e serviços;
- Inovação do modelo de negócios;
- Tecnologias de produto: sensores;
- Tecnologias autônomas e robóticas;
- Tecnologias capacitadoras: medição, metrologia e padrões;
- Engenharia / integração de sistemas: projeto e manufatura integrados, modelagem e simulação de sistemas; interface homem-máquina.
