A indústria de alimentos e bebidas está enfrentando uma série de desafios operacionais chave para a fabricação. A fabricação de alimentos e bebidas normalmente consiste em processos complexos, tais como limpeza no local, rastreabilidade, captura de produtos mal rotulados e serialização, a indústria precisa garantir a máxima consistência de marca e qualidade, sabor e segurança do produto, ao mesmo tempo em que reduz os custos de produção e embalagem para compensar o aumento de ingredientes e custos regulatórios. Além disso, a indústria precisa estar em conformidade com as regulamentações governamentais de segurança alimentar, rastreabilidade, nutrição e saúde, e sustentabilidade, bem como ser ágil e responsiva às rápidas mudanças nas exigências e oportunidades dos consumidores. A indústria de alimentos e bebidas não só tem que enfrentar os desafios de fabricação, mas também tem que enfrentar os desafios da cadeia de fornecimento. Tudo isso exige que os fabricantes de alimentos e bebidas adotem as novas tecnologias IIoT e digitais para abordar continuamente melhorias de processos e oportunidades de expansão de produção.
Muitos dos desafios de fabricação da indústria de alimentos e bebidas são resultado das mudanças nas demandas do mercado. Com uma população em rápido crescimento nas economias emergentes que é mais afluente e urbana, é necessária uma nova metodologia e incorporação de tecnologias digitais para que a indústria possa atender às exigências de seus clientes. As plantas devem estar prontas para abraçar uma cadeia de fornecimento digital e rastreável e permitir uma fábrica digital, alavancando essa inteligência para obter uma vantagem competitiva. As fábricas devem estar implantando soluções de Manufatura Inteligente que forneçam visibilidade em tempo real do desempenho, a capacidade de prever a demanda futura e falhas de equipamentos, e medir o impacto das decisões atuais nos resultados de operações futuras.
O focoda Smart Manufacturing na fábrica é obter informações da cadeia de fornecimento, como a previsão de produção, bem como ter total rastreabilidade das operações. Entretanto, as fábricas também devem ser capazes de atrair uma força de trabalho moderna capaz de empregar as últimas tecnologias de Manufatura Inteligente, e fornecer essas tecnologias a seus trabalhadores. Atualmente, muitos desses processos são operados por baby-boomers experientes que constituem cerca de 50% da força de trabalho total, mas que estão se aproximando da idade da aposentadoria. A fabricação de alimentos e bebidas é uma operação complexa onde a perda de experiência da força de trabalho para a aposentadoria terá que ser compensada pela captura e gestão do conhecimento, e pela incorporação de novos processos de fluxo de trabalho. Para compensar isso, os fabricantes de alimentos e bebidas precisarão capturar e gerenciar o conhecimento e incorporar novos processos de fluxo de trabalho. Uma nova força de trabalho, composta em sua maioria por milênios, precisa de novas ferramentas e fluxos de trabalho para enfrentar os desafios da produção flexível e ágil. Os fluxos de trabalho guiam os usuários em suas tarefas diárias, facilitam a colaboração e reduzem o trabalho burocrático, permitindo a transformação digital dessas fábricas. Por exemplo, a mobilidade permite o acesso seguro a qualquer informação de qualquer lugar. Centros centrais de operação permitem a participação de especialistas remotos na solução de problemas. O resultado é maior eficiência nas operações e tarefas de manutenção, juntamente com melhores condições de trabalho para uma nova força de trabalho dinâmica.
A transformação digital permite uma série de tecnologias que são necessárias para a fabricação inteligente de alimentos e bebidas. Por exemplo, a complexidade do processo pode ser uma restrição para atingir as metas de segurança e qualidade. Para ajudar a melhorar a segurança e a qualidade, a tecnologia de simulação pode ser usada para ajudar a projetar, controlar e operar processos complexos. A tecnologia de simulação permite a construção de modelos eficientes de processos complexos. Concentradores e secadores são bons exemplos na fabricação de alimentos e bebidas, que podem ser usados para validação do desempenho do projeto, treinamento de operadores e operações avançadas. O resultado é a redução da variabilidade do produto, melhor desempenho e redução dos riscos de produção e tempo de parada.
A complexidade da cadeia de fornecimento é uma das principais preocupações das empresas de alimentos e bebidas. A natureza de alto volume, de transação intensiva e perecível da cadeia de abastecimento de alimentos e bebidas apresenta desafios significativos. Esta é uma área onde as tecnologias digitais desempenham um papel na melhoria das operações, fornecendo uma solução integrada para planejamento e programação. As tecnologias digitais podem reunir, por exemplo, o gerenciamento de dados da matéria-prima, planejamento, programação e atividades de otimização de envelopes. O resultado é reduzir o risco operacional e diminuir a lacuna entre os resultados planejados e os resultados reais. O resultado é um aumento da produção de ponta a ponta e uma redução dos custos de logística.
A transformação digital pode ser implantada em operações-chave que normalmente não são bem gerenciadas, como a limpeza no local, onde as tecnologias digitais permitem o monitoramento eficaz e a otimização dessas operações de limpeza. As tecnologias digitais permitem a coleta de informações necessárias para documentar evidências de limpeza adequada e para detectar causas de desperdício em água, produtos químicos ou energia, bem como oportunidades de produção perdidas. O resultado é o aumento da produtividade da planta, redução do desperdício de água, energia e produtos químicos; e a capacidade de documentar evidências de operações de limpeza adequadas.
Como uma moderna infra-estrutura OT/IT ajuda a enfrentar estes desafios de fabricação de Alimentos e Bebidas
Nenhum desses desafios da indústria de alimentos e bebidas que são abordados via transformação digital e tecnologias inteligentes pode ser implantado sem a convergência da tecnologia operacional (OT) e da tecnologia da informação (TI). Isto levou a uma rápida curva de aprendizado tanto para os grupos de TI quanto para os OT. Dentro das fábricas de alimentos e bebidas, a convergência OT/IT significou que o pessoal de TI freqüentemente tem que aprender o que termos como “tempo real”, “sem parar” e “determinístico” significam no contexto de operações, e o pessoal OT está descobrindo rapidamente as vantagens de aproveitar as mais recentes abordagens baseadas em TI. Esta convergência está ajudando estas plantas a lidar com o tempo de inatividade não programado, já que os ativos de automação legados muitas vezes precisam da tecnologia IIoT para serem conectados à Nuvem ou para agir como dispositivos edge , muitas vezes através da adição de dispositivos inteligentes incorporados ao ativo. Dados em tempo real ou quase em tempo real, disponíveis 24/7/365, são essenciais para que qualquer negócio de alimentos e bebidas possa competir globalmente. Esta tendência de convergência OT/IT aumenta a necessidade de uma integração mais estreita e mais informações e análises de todos os ativos de manufatura, incluindo sistemas de automação legados. Ela também contribui para a adoção de aplicações de computação em nuvem e Big Data, que, por sua vez, impulsionam a necessidade de sistemas de alta disponibilidade para ajudar a eliminar o tempo de inatividade não programado.
Aconvergência OT/IT é um dos capacitadores do controle edge , que é uma arquitetura de controle convergente que dá aos fabricantes de alimentos e bebidas a capacidade crítica de gerenciar seus ativos tanto na premissa como a partir da Nuvem, dependendo de suas necessidades. Isto inclui plataformas de controle conectadas com acesso remoto, automação avançada e capacidades de controle do operador. O controle local e a proteção por firewall para segurança cibernética também estão disponíveis para maximizar os benefícios, especialmente para aplicações de missão crítica. aplicações de Edge controle podem ser implantadas na fabricação de alimentos e bebidas para monitoramento de energia, automação de máquinas e sistemas de automação de processos que fornecem monitoramento, controle e gerenciamento de segurança.
Os fabricantes dealimentos e bebidas que implantam uma infra-estrutura OT/IT simplificada podem reduzir tanto os riscos técnicos quanto os comerciais, fornecendo soluções que podem ser facilmente mantidas pelo pessoal de operações e manutenção da planta. A infra-estrutura OT/IT permite uma integração muito confiável de equipamentos diferentes e informações do sistema para visibilidade e rastreabilidade da produção de ponta a ponta, juntamente com a coleta automatizada de dados para eficiência e análise. Uma infra-estrutura OT/IT flexível e robusta também é o caminho mais fácil para atender tanto as necessidades de aplicação existentes, como para alcançar iniciativas de IIoT e de transformação digital. Em resumo, uma moderna infra-estrutura OT/IT é essencial para ajudar as empresas de alimentos e bebidas a enfrentarem seus desafios de fabricação e causarem um impacto positivo em sua produtividade e lucratividade.
Mais informações sobre este tópico podem ser encontradas em um webcast conjunto do ARC Advisory Group e Stratus Technologies intitulado: “Como uma moderna infra-estrutura OT/IT pode ajudar nos desafios de fabricação de alimentos e bebidas”. Clique aqui para ver a gravação.
