Nos últimos anos, o uso de dados no setor de manufatura cresceu significativamente, especialmente na solução de desafios relacionados a processos de manufatura e questões de sucessão tecnológica. Dito isso, alguns gerentes no local se preocupam com o fato de estarem coletando uma grande quantidade de dados sem saber como usá-los de forma eficiente.
Neste blog, discutiremos os desafios comuns enfrentados pelas organizações de manufatura, as soluções para esses desafios e os benefícios de usar os dados corretamente. Entenda por que a utilização de dados leva a melhorias na manufatura e como implementar a utilização de dados em sua empresa.
O que é a utilização de dados no setor de manufatura?
No setor de manufatura, a utilização de dados significa aproveitar os dados gerados e acumulados na empresa para melhorar a produtividade e a qualidade.
Nos locais de manufatura, os dados são coletados de vários sensores para visualizar o status operacional do equipamento e quantificar a qualidade do produto. Ao conectar sensores e dispositivos à rede, as organizações podem analisar esses dados cruciais em tempo real.
De acordo com o White Paper Monodzukuri 2022 do Ministério da Economia, Comércio e Indústria, 67,2% das empresas responderam que estão usando a tecnologia digital em seus processos e atividades de fabricação.
Um número cada vez maior de empresas está mudando para atividades de produção que não dependem da intuição e da experiência, mas que, em vez disso, coletam vários dados em tempo real e visualizam o status de produtos e equipamentos.
Referência: White Paper 2022 sobre Fabricação | Ministério da Economia, Comércio e Indústria (PDF)
Por que a utilização de dados está ganhando atenção no setor de manufatura
Um dos motivos pelos quais a utilização de dados está ganhando atenção no setor de manufatura é a evolução das tecnologias digitais, como a IoT (Internet das Coisas) e a IA (inteligência artificial). Essa evolução permite que as empresas encontrem informações valiosas na grande quantidade de dados que estão sendo processados. Os dados são agora um recurso crucial para a solução de desafios.
As empresas que usam tecnologia digital descobriram:
- Produtividade aprimorada
- Redução da carga de trabalho e melhoria da taxa de operação das instalações
- Redução do tempo de espera para desenvolvimento, fabricação, etc.
- Gerenciamento eficiente do estoque
- Melhoria da qualidade
- Sistema de produção estável
Devido ao exposto acima, a utilização de dados é considerada uma maneira eficaz de melhorar a eficiência operacional e a produtividade no setor de manufatura.
Quatro desafios e soluções relacionados à utilização de dados
De acordo com a "Pesquisa sobre problemas no setor de manufatura do Japão e a direção das respostas" divulgada pelo Ministério da Economia, Comércio e Indústria em março de 2022, cerca de 40% das empresas que coletam dados disseram: "Não há muito progresso na utilização de dados. Não."
Por que não houve progresso na utilização de dados? Vamos dar uma olhada em quatro desafios e soluções comuns ao usar dados em locais de fabricação.
1. lacuna entre a gerência e o chão de fábrica
É importante introduzir a utilização de dados nos locais de fabricação e medir as pequenas melhorias. Em muitos casos, a gerência espera que haja um impacto significativo imediato nas atividades da empresa, o que nem sempre é o caso. Como resultado, há uma lacuna entre as expectativas das equipes de gerenciamento e os resultados reais. Isso faz com que os líderes pensem que a introdução da tecnologia digital nos locais de produção não é uma grande contribuição para os resultados da empresa.
Para que a gerência entenda, é necessário promover a digitalização a partir de uma perspectiva de longo prazo. Também é fundamental enfatizar que os dados coletados de todo o local de fabricação ajudam os líderes a visualizar os processos para auxiliar na tomada de decisões futuras.
2. siloes de dados para cada processo de fabricação
Em muitos casos, há pessoas designadas e responsáveis pelo gerenciamento de diferentes processos em um local de fabricação. Como resultado, os dispositivos e as redes de coleta de dados são otimizados apenas para cada processo individual, criando silos, pois os dados capturados de diferentes processos não são vinculados.
Para aprimorar a linha de produção, é necessário organizar e vincular os dados de fabricação coletados em cada processo. Entretanto, como os dispositivos e as redes usados nas instalações de produção têm padrões de comunicação diferentes, não é realista padronizá-los com as mesmas especificações.
Uma solução é introduzir um sistema de comunicação que conecte um controlador lógico programável (PLC) que controle um circuito lógico programável e um servidor. Ao conectar dispositivos que suportam vários padrões de comunicação ao PLC e ao usar um software que permite configurações de conexão sem código, o gerenciamento centralizado de dados pode ser facilmente obtido sem a necessidade de remodelar o equipamento de produção.
3. qualidade da saída de dados do controlador
Embora os controladores tenham uma longa vida útil, alguns não podem se conectar à Internet ou o formato dos dados não pode ser usado como está. Portanto, é necessário instalar um dispositivo que possa adquirir dados digitais e converter esses dados para serem usados com a tecnologia de TI.
Por exemplo, se você estiver usando um instrumento analógico, poderá substituí-lo por um digital ou tirar uma foto do instrumento com uma câmera e enviar as informações - lidas por OCR (Optical Character Recognition, reconhecimento óptico de caracteres) - como dados digitais.
Para adquirir dados digitais que possam ser usados em TI, as organizações precisam de um dispositivo que colete e envie dados digitais como um complemento. Além disso, é necessária uma conexão de rede para coletar e analisar os dados em tempo real.
Há uma preocupação de que a conexão de um grande número de dispositivos à rede diminua a velocidade da comunicação. Por esse motivo, a computação Edge está ganhando atenção como um método útil para coletar dados e executar o processamento primário para reduzir a carga na rede.
4. falta de recursos humanos que possam utilizar os dados
De acordo com o White Paper sobre Manufatura 2022, cerca de 88% das empresas sentem que há uma escassez de recursos humanos de TI. Com o declínio da taxa de natalidade e o envelhecimento da população, há uma escassez de recursos humanos em todos os setores, e será difícil contratar funcionários de TI altamente qualificados no setor de manufatura. Portanto, é necessário que o pessoal que não é de TI da empresa adquira habilidades de TI.
Atualmente, existem ferramentas que criam aplicativos de negócios sem código. Se você tiver habilidades de operação de computador e o desejo de trabalhar na melhoria dos negócios, os usuários poderão desenvolver um sistema que utilize dados depois de adquirir as habilidades. É mais provável que um aplicativo escrito por um funcionário que esteja familiarizado com as operações internas seja um sistema pronto para o campo do que um fornecedor externo.
Mesmo que as ferramentas sem código atinjam seus limites, temos experiência no processo de desenvolvimento de sistemas, portanto, podemos prosseguir sem problemas com as solicitações a contratados externos.
5 Benefícios da utilização de dados no setor de manufatura
Então, quais são os benefícios do uso de dados no setor de manufatura?
1. aumento da produtividade
O uso de dados aumenta a produtividade nos locais de fabricação. Isso ocorre porque o status do equipamento, que até agora dependia da intuição e da experiência, agora pode ser visualizado em números, permitindo que as operações prossigam com base em decisões baseadas em dados. Se você puder visualizar a linha de produção a partir dos dados de operação de cada equipamento, poderá ver qual equipamento precisa ser melhorado com base nas taxas de operação.
À medida que as organizações se concentram em medidas para melhorar a produtividade, os funcionários sentirão imediatamente os efeitos, o que também levará a um aumento na motivação dos funcionários.
2. verbalização do conhecimento
Ao fazer uso total da tecnologia digital, as organizações podem padronizar o know-how dos especialistas. Algumas empresas estão até mesmo alcançando a automação.
Com a evolução dos sensores e da IoT, agora é possível adquirir dados em tempo real sobre os sentidos dos artesãos e o ambiente dentro dos equipamentos. Ao vincular uma ampla variedade de dados adquiridos com a qualidade dos produtos acabados, é possível verbalizar o know-how dos especialistas em detalhes.
Mesmo que um trabalhador qualificado se aposente, a empresa pode manter sua competitividade porque pode reproduzir altas capacidades técnicas com base em dados.
3. redução de perdas
Outra vantagem do uso de dados é a capacidade de reduzir as perdas na atividade de produção.
Ao monitorar e visualizar as perdas na linha de produção em tempo real, os fabricantes podem detectar rapidamente anormalidades nos equipamentos. Até mesmo as pequenas anomalias, que muitas vezes passam despercebidas, podem ser detectadas com antecedência graças aos dados agregados. O equipamento ainda pode funcionar quando ocorre uma anormalidade, reduzindo a perda de produtos.
Os usuários também podem analisar a causa de produtos defeituosos por meio da análise dos dados.
4. melhoria da qualidade da linha de produção
Ao vincular os dados de cada processo, os fabricantes fortalecem a rastreabilidade, desde a entrada de matérias-primas até o processo de inspeção, melhorando a qualidade da linha de produção.
Se as organizações vincularem as condições de fabricação de todas as peças, os fabricantes poderão comparar os dados de produtos defeituosos encontrados no processo de inspeção com os de produtos normais, identificando a causa dos defeitos.
Além disso, ao analisar a relação entre as condições de processamento e a qualidade e encontrar tendências e padrões, os fabricantes podem comunicar com precisão os pontos de melhoria do produto ao departamento de design. A utilização de dados também pode ser usada para melhorar a qualidade das linhas de produção.
5. aumentar o valor agregado
Analisando os dados de operação depois que o produto é vendido e implementando mudanças positivas no projeto do produto e no projeto do processo, os fabricantes podem aumentar o valor agregado.
Por exemplo, algumas empresas analisam remotamente o status de operação e o ambiente de uso do cliente e, em seguida, propõem sugestões de operação ideais para agregar valor na forma de economia de energia.
Utilizando os dados obtidos dos sensores conectados ao produto e fornecendo um nível sem precedentes de experiência do cliente, o valor dos produtos da empresa é aprimorado.
Aproveitamento da computação Edge para utilizar dados do local de fabricação
Um número cada vez maior de empresas está aproveitando os dados críticos do local de fabricação para melhorar a produtividade e a qualidade dos processos de fabricação.
Para gerar os dados necessários para resolver o problema, são necessários esforços como a instalação de novos sensores e a digitalização de dados analógicos. Além disso, para usar os dados para melhorar as operações, é fundamental coletar e analisar dados de sensores e dispositivos espalhados pela linha de produção.
No entanto, o envio desse enorme volume de dados da linha de produção para o servidor em nuvem para processamento sobrecarrega a rede. Por esse motivo, a introdução da Edge Computing, que realiza o processamento primário mais próximo do local onde os dados são gerados, tem atraído a atenção nos últimos anos.
Edge As plataformas de computação, que são essenciais para esses locais de fabricação, são de alto desempenho, confiáveis e seguras. Elas devem ser de fácil manutenção para que aqueles que não estão familiarizados com TI possam operá-las facilmente.
Consulte este artigo para obter mais informações sobre Edge Computação para utilização de dados em locais de fabricação.
Disponibilidade em Edge Computação | Stratus Blog
