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Os níveis de Maturidade da Indústria 4.0

Níveis de Maturidade da Indústria 4.0

Você sabia que existem níveis de maturidade da Indústria 4.0? É interessante perceber o quanto o mercado fala da transformação digital e Indústria 4.0, mas nas rodas de conversa o assunto ainda é confuso, com opiniões divididas ou com pouca informação. Isso porque não é algo palpável para a maioria das empresas, está muito na teoria.

E dá pra entender, quantos vídeos com máquinas extraordinárias e robôs autônomos você já não deve ter visto, olhando pra realidade da sua empresa parece que vai demorar para chegar. Só que não vai. E sabe por que? Porque já começou a mudança e ela pode acontecer em fases: os chamados níveis de maturidade.

Se você demora para dar o primeiro passo, pode não conseguir mais alcançar seus concorrentes lá na frente. E acredite, o custo para dar esses primeiros passos se pagam.

Quando apresentamos nossa forma de atuação aos clientes, nossos especialistas falam rapidamente os conceitos da Indústria 4.0 e os níveis de maturidade na transformação digital, e a questão que levantamos é: Em qual nível sua empresa está?

Vamos trazer os conceitos aqui e queremos que você responda também: Sua empresa está amadurecendo quanto à transformação digital?

Dica da I3C

Faz sentido que você possa estar no movimento da transformação digital e ainda consiga reduzir custos e aumentar a produtividade?

Nem sempre a compra de uma tecnologia nova te dará isso. Mas enxergar a sua empresa, os seus processos e ofertar uma solução em tecnologia e processos com certeza vai ser certeiro. E isso a I3C te entrega!

Estágios da Transformação Digital

Os próximos tópicos serão baseados no material da ACATECH¹ Industrie 4.0 Maturity Index – Managing the Digital Transformation of Companies, publicado em 2020.

O gráfico abaixo nos mostra quais são os níveis e a nossa versão do gráfico inclui uma base: a infraestrutura e conectividade. Nós a incluímos porque preparamos nossos clientes desde o início, desde a escolha da infraestrutura que comporte a tecnologia, ou o Wi-FI que esteja preparado para o 5G.

Acompanhe o resumo dos 6 níveis de maturidade da Indústria 4.0.

Estágio um: Informatização

A primeira etapa do caminho de desenvolvimento é a informatização, uma vez que ela fornece a base para a digitalização. Nesta fase, diferentes tecnologias de informação são utilizadas isoladamente dentro da empresa. A informatização já está bem avançada na maioria das empresas e é usada principalmente para executar tarefas repetitivas com mais eficiência. A informatização oferece benefícios importantes, por exemplo, permitindo uma fabricação mais barata com padrões mais elevados e um grau de precisão sem o qual seria impossível fazer muitos produtos modernos.

No entanto, ainda é possível encontrar muitas máquinas sem interface digital. Isso é especialmente verdadeiro para máquinas com ciclos longos ou máquinas que são operadas manualmente. Nesses casos, os terminais são frequentemente usados ​​para fornecer o elo que faltava entre os aplicativos de negócios e as máquinas.

Um exemplo para a fase de informatização seria uma fresadora CNC. Embora possa usinar peças com grande precisão graças ao uso do controle numérico do computador, os dados CAD que detalham quais ações devem ser executadas ainda precisam ser transferidos manualmente para a fresadora – em outras palavras, a máquina não está conectada.

Outro exemplo envolve sistemas de aplicativos de negócios que não estão conectados ao sistema ERP da empresa. Isso pode levar, por exemplo, a uma situação em que a garantia de qualidade semiautomática é realizada em uma estação de teste, mas os dados registrados não estão associados à ordem de serviço correspondente. Isso torna muito mais difícil determinar posteriormente quais problemas de qualidade ocorreram em quais pedidos.

Nesse primeiro nível de maturidade da Indústria 4.0, as empresas costumam ter uma estrutura organizacional tradicional voltada para a operação eficiente de cada departamento. Mudança e inovação são consideradas uma questão de gestão e são comunicadas aos colaboradores por meio de canais fixos de comunicação.

Estágio dois: conectividade

No estágio de conectividade, a implantação isolada de tecnologia da informação é substituída por componentes conectados. Os aplicativos de negócios amplamente usados ​​estão todos conectados uns aos outros e refletem os principais processos de negócios da empresa. Partes dos sistemas de tecnologia operacional (OT) fornecem conectividade e interoperabilidade, mas a integração total das camadas de TI e OT ainda não ocorreu.

O Protocolo de Internet (IP) está se tornando cada vez mais usado, até mesmo no chão de fábrica. Como a versão IPv6 atual permite endereços muito mais longos do que seu predecessor IPv4, todos os componentes agora podem ser conectados sem a necessidade de tradução de endereços de rede. Este é um requisito fundamental para a Internet das Coisas.

Conectividade significa que, por exemplo, uma vez que um projeto foi criado na engenharia, seus dados podem ser enviados para a produção, para que as etapas de produção possam ser executadas em conformidade (processos CAD / CAM). Depois de concluída a etapa de fabricação, a confirmação pode ser fornecida automaticamente e em tempo real por meio de um Sistema de Execução de Fabricação (MES). Ele também permite que os fabricantes de máquinas-ferramenta executem manutenção remota em produtos usados ​​por seus clientes, graças à disponibilidade de links de dados baratos e de alto volume.

Nas fábricas existentes, os ativos são mantidos em produção enquanto continuarem a produzir produtos de qualidade. Não é incomum ver máquinas com 50 anos ou mais, ainda em uso no chão de fábrica. Como o protocolo da Internet permite a comunicação padronizada no chão de fábrica, a nova tecnologia de sensores permite que esses ativos, que permanecem muito produtivos, possam ser facilmente conectados para fornecer dados de produção.

Estágio três: Visibilidade

No terceiro nível de maturidade os sensores permitem que os processos sejam capturados do início ao fim com um grande número de pontos de dados. Os preços decrescentes de sensores, microchips e tecnologia de rede significam que eventos e estados agora podem ser registrados em tempo real em toda a empresa e além, em vez de apenas em áreas individuais, como células de manufatura, como acontecia anteriormente.

Isso possibilita manter um modelo digital de fábricas atualizado em todos os momentos. Referimo-nos a este modelo como a sombra digital da empresa. A sombra digital pode ajudar a mostrar o que está acontecendo na empresa em um determinado momento para que as decisões de gestão possam ser baseadas em dados reais. É, portanto, um bloco de construção central para os estágios posteriores.

Para atingir o objetivo de uma empresa de aprendizado ágil, a captura abrangente de dados em toda a empresa é essencial para o fornecimento de dados relevantes sobre a operação em todo o negócio.

Por exemplo, isso torna possível determinar mais rapidamente a variação da data de entrega causada por um problema específico por meio de KPIs e painéis em tempo real para que o planejamento da produção possa ser ajustado pelo gerente de produção e os clientes e fornecedores possam ser mantidos informados.

Esta é uma área em que as empresas precisam mudar a maneira como pensam. Em vez de apenas coletar dados para permitir uma análise específica ou dar suporte a uma operação dedicada, eles devem ser capazes de criar um modelo atualizado de toda a empresa o tempo todo, que não esteja vinculado a análises de dados individuais.

A combinação de fontes de dados existentes com sensores no chão de fábrica pode oferecer benefícios significativos. A integração dos sistemas PLM, ERP e MES fornece uma imagem abrangente que cria visibilidade em relação ao status quo. Além disso, abordagens e aplicativos modulares podem ajudar a construir a única fonte da verdade.

No entanto, construir visibilidade não é apenas um desafio tecnológico – também exige mudanças na estrutura organizacional e na cultura corporativa da empresa. As plataformas de colaboração ajudam a fortalecer a cooperação entre as diferentes partes do negócio. Isso significa quebrar as estruturas operacionais tradicionais e envolver mais os funcionários no processo de mudança, a fim de permitir respostas rápidas às mudanças nos requisitos dos clientes.

Também requer uma cultura de comunicação não hierárquica, onde as inovações e mudanças nos processos estabelecidos podem ser discutidas livremente e onde o foco está no desejo de melhorar. Os funcionários se sentem confortáveis em trabalhar com o novo nível de visibilidade e também desejam que suas próprias capacidades se tornem visíveis por meio de matrizes de qualidade.

Estágio quatro: Transparência

O estágio três envolve a criação de uma sombra digital da situação atual da empresa. A próxima etapa é a empresa entender por que algo está acontecendo e usar esse entendimento para produzir conhecimento por meio de análises de causa raiz.

Para identificar e interpretar as interações na sombra digital, os dados capturados devem ser analisados ​​aplicando conhecimentos de engenharia. A ligação semântica e agregação de dados para criar informações e a contextualização correspondente fornecem o conhecimento do processo necessário para apoiar uma tomada de decisão rápida e complexa.

Novas tecnologias que suportam a análise de grandes volumes de dados podem ser extremamente úteis nesse sentido. Big data é uma palavra da moda frequentemente mencionada neste contexto. É usado para descrever dados em massa que não podem mais ser processados ​​e analisados ​​usando processos convencionais de analítica de negócios.

O termo big data também abrange as tecnologias e aplicativos que permitem que esses conjuntos de dados extremamente grandes e muitas vezes heterogêneos sejam processados ​​e combinados.

Como regra, os aplicativos de big data são implantados em paralelo aos sistemas de aplicativos de negócios, como sistemas ERP ou MES. As aplicações de big data fornecem, portanto, uma plataforma comum que pode ser usada, por exemplo, para realizar uma extensa análise de dados estocásticos, a fim de revelar as interações na sombra digital da empresa.

Esta transparência em relação às interações relevantes pode, por exemplo, ser usada para realizar o monitoramento das condições de máquinas e equipamentos. Os parâmetros registrados são pesquisados ​​em busca de eventos e dependências mútuos que são então agregados para produzir eventos complexos que refletem a condição da máquina ou do equipamento. Entre outras coisas, a transparência é, portanto, um requisito para a manutenção preditiva.

Estágio cinco: capacidade preditiva

Com base no estágio de transparência, o próximo estágio de desenvolvimento é a capacidade de previsão. Uma vez atingido esse estágio, a empresa é capaz de simular diversos cenários futuros e identificar os mais prováveis.

Isso envolve projetar a sombra digital no futuro para representar uma variedade de cenários que podem ser avaliados em termos de probabilidade de ocorrência. Como resultado, as empresas são capazes de antecipar desenvolvimentos futuros para que possam tomar decisões e implementar as medidas adequadas em tempo útil.

Embora as medidas ainda devam ser realizadas manualmente, prazos de entrega mais longos ajudam a limitar os impactos negativos. Reduzir o número de eventos inesperados causados por interrupções ou variação de planejamento permite uma operação mais robusta do negócio. Isso possibilita, por exemplo, sinalizar problemas logísticos recorrentes, como falha de transportadora, antes mesmo que ocorram, para que possam ser evitados, neste caso, pela mudança de transportadora.

A capacidade preditiva de uma empresa depende muito do trabalho de base que ela realizou anteriormente. Uma sombra digital devidamente construída combinada com um conhecimento das interações relevantes ajudará a garantir que as previsões e as recomendações baseadas nelas sejam de alto padrão.

Estágio seis: Adaptabilidade

Chegamos ao estágio 6 dos Niveis de Maturidade da Indústria 4.0. A capacidade preditiva é um requisito fundamental para ações automatizadas e tomadas de decisão automatizadas. A adaptação contínua permite que uma empresa delegue certas decisões aos sistemas de TI para que possa se adaptar a um ambiente de negócios em constante mudança o mais rápido possível.

O grau de adaptabilidade depende da complexidade das decisões e da relação custo-benefício. Frequentemente, é melhor apenas automatizar processos individuais. Consequentemente, a viabilidade fundamental de executar operações repetíveis de forma autônoma deve ser investigada. No entanto, é importante avaliar cuidadosamente os riscos de automatizar aprovações e reconhecimentos para clientes e fornecedores. Os exemplos incluem alterar a sequência de pedidos planejados devido a falhas de máquina esperadas ou para evitar atrasos na entrega.

O objetivo da adaptabilidade é alcançado quando uma empresa é capaz de usar os dados da sombra digital para tomar decisões que tenham os melhores resultados possíveis no menor tempo possível e implementar as medidas correspondentes automaticamente, ou seja, sem ajuda humana.

A adaptabilidade também impõe uma série de demandas à própria empresa. Exige colaboração dinâmica em toda a rede de valor, a fim de revisar continuamente as habilidades existentes e o desenvolvimento de competências essenciais, para que possam ser ajustadas conforme necessário. A mudança é considerada a norma. Comunidades flexíveis e gerenciamento ágil de projetos criam uma organização orgânica. A adoção de uma abordagem baseada no conhecimento requer o acúmulo contínuo de conhecimento e a aprendizagem ao longo da vida para os funcionários.

Concluindo…

O discurso dos níveis de maturidade está no dialogo e dia a dia da I3C e queremos compartilhar esse conhecimento com você também, além de te ajudar a amadurecer esses estágios.

Aliás, sua empresa está em qual nível de maturidade da Indústria 4.0?

Vamos agora fazer um diagnóstico e se preparar para o futuro? Entre em contato por aqui.

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