Smart Manufacturing: o que é necessário para começar?

Você ouviu o termo “smart manufacturing” ao falar com profissionais da indústria nos últimos anos, mas ainda não entende o que isso quer dizer na prática?

O NIST (National Institute of Standards and Technology) define o termo como sistemas de manufatura colaborativos e totalmente integrados que respondem em tempo real às mudanças nas demandas e condições da fábrica, na cadeia de suprimentos e nas necessidades dos consumidores.

Contudo, a internet está cheia de definições. Digite: “o que é smart manufacturing” no seu buscador e encontre uma enorme variedade de respostas.

Neste artigo, vamos explorar essa solução tecnológica. Confira.

Smart manufacturing pode ser definido de diversas maneiras. Compilamos as principais a seguir para você entender como o conceito se difundiu e diferenciou no mercado:

1. Processo que emprega controles computacionais, modelamento, big data e outras automações para oferecer maior eficiência na fabricação;
2. Abordagem centrada na tecnologia que usa máquinas conectadas à internet para monitorar processos de produção. O objetivo do smart manufacturing é identificar oportunidades para automatizar operações e usar análise de dados para otimizar a performance de fabricação;
3. Aplicação específica da Internet Industrial das Coisas (IIoT). Aplicações envolvem uso de sensores em máquinas da manufatura para coletar dados nos status operacionais e performance. No passado, a informação era mantida em bancos de dados locais ou dispositivos individuais, usados apenas para avaliar a causa de falhas de equipamento depois que ocorriam.
4. Categoria ampla na manufatura cujos objetivos incluem otimizar a geração de conceitos, produção e transação de produtos. Enquanto a manufatura pode ser definida como o processo multifásico de criação de produtos através de matéria-prima, smart manufacturing é um subgrupo que utiliza controle computacional e altos níveis de adaptabilidade.
5. Categoria vasta da manufatura que emprega fabricação integrada à computação, altos níveis de adaptabilidade, rápidas mudanças de design, tecnologia de informação digital e treinamento técnico de força de trabalho mais flexível. Outros objetivos às vezes incluem mudanças rápidas na produção baseadas em demanda, otimização da cadeia de suprimentos, produção eficiente e reciclabilidade. Nesse conceito, fábricas inteligentes possuem sistemas interoperáveis, modelamento multi-escala dinâmico e simulação, automação inteligente, forte cibersegurança e sensores em rede. A ampla definição de smart manufacturing inclui diferentes tecnologias. Algumas dessas tecnologias-chave são big data, conectividade industrial entre aparelhos e serviços, e robótica avançada.
6. A quarta versão da Revolução Industrial. A primeira foi definida pela energia a vapor e o tear elétrico. A segunda pela linha de montagem. A terceira pela automação e pela automação otimizada por dados.

Como podemos ver, para além do conceito inicial de smart manufacturing que apresentamos, muitos outros se apresentam. Podemos notar, contudo, uma similaridade na abordagem de todos eles: foco na otimização de processos e uso da tecnologia como potencializadora na fabricação.

O estudo de 2020 Smart Manufacturing Strategy and Implementation Trend Survey da Gartner mostra que menos de 50% dos líderes de manufaturas estão implementando ou implementaram as tecnologias de smart manufacturing, ainda que muitos destaquem a importância.

Desses, 86% concordam que smart manufacturing é um componente integral de sua estratégia digital de cadeia de suprimentos. Similarmente, 84% concordaram que esperam ver maior competitividade ao usar smart manufacturing.

Para desenvolver essas estratégias com sucesso, gestores precisam entender os benefícios potenciais e os desafios à frente. Do contrário, arriscam celebrar vitórias em pontos que podem aumentar custos e criar gargalos capazes de limitar a vantagem competitiva.

Garantia de produção confiável em fábricas inteligentes

Líderes de manufatura veem uma grande gama de benefícios reais ou esperados da smart manufacturing, incluindo agilidade, flexibilidade e otimização. O denominador comum é excelência operacional, que entrega suprimentos confiáveis às fábricas inteligentes.

É fácil mensurar a excelência operacional em pontos específicos através de custo e melhorias de qualidade. De fato, o uso de fluxo de trabalho, gestão de dados, incentivo a tecnologias para equipamentos em tempo real ou monitoramento de processos oferece forte retorno sobre investimento (ROI).

Mas o foco cego em pontos específicos pode criar um excesso de restrições e complexidade em outros lugares, diminuindo a melhoria de performance no negócio como um todo. É o indicador micro suprimindo os indicadores industriais macro.

Gestores estão atrasando a adoção da smart manufacturing?

A imaturidade da tecnologia ou da solução é um problema muito menor do que se imagina. Estudos mostram que não é a tecnologia ou as lideranças pouco atualizadas que reduzem a adoção da smart manufacturing. É uma questão de contextualizar as táticas e ser capaz de mudar enquanto cresce.

Complexidade organizacional, integração e processos de reengenharia são alguns dos obstáculos mais comuns nas iniciativas de smart manufacturing. Esses desafios juntos são o grande ponto de atenção do gerenciamento de mudança.

Curiosamente, a liderança não é considerada um problema em 83% das fábricas entrevistadas. Contudo, isso não significa que a gerência entenda completamente a magnitude do desafio dos próximos anos em termos de tecnologias e mão de obra qualificada.

Para as empresas e gestores interessados nessa solução, mas limitados por barreiras financeiras ou técnicas, a boa notícia é que não é necessário fazer a mudança em apenas um passo.

Empresas bem-sucedidas na transição para smart manufacturing normalmente começam garantindo suporte dos executivos no C-suite - e depois lançando vários pequenos projetos com pequeno investimento inicial.

Ao conectar esses projetos a indicadores industriais concretos, é possível usar o sucesso inicial como incentivo para garantir mais investimentos.

Alguns especialistas recomendam que o começo da jornada seja na transformação de dados analógicos para dados digitais. Eliminar os processos analógicos para digitalizar as informações em sistemas integrados é o passo número um.

Depois, é começar a alimentar esses sistemas digitais com dados de sensores nos principais pontos da linha produtiva, e expandir a partir daí a conectividade das informações e os insights dos sistemas.

Para realizar a transição para essas estratégias, separamos algumas ações-chave e aspectos importantes para as empresas e gestores colocarem nos planos, confira:

1. As pessoas na frente: O smart manufacturing existe para melhorar “Como” e “O Que” as pessoas fazem em seus trabalhos. As mudanças no design organizacional irão misturar os stakeholders em TI (tecnologia da informação), TO (tecnologia operacional), TE (tecnologia de engenharia e cadeia de suprimentos). Essa convergência e alinhamento é uma mudança de paradigma que foca na cultura, tomada de decisão e gerenciamento à frente da tecnologia em muitas instâncias;
2. Preparação para integrar inovação contínua com os processos de melhoria contínua. A sincronização de iniciativas destina-se a aprimorar as operações principais dos processos atuais com inovações futuras e capacidades de processo. Isso ajuda a gerenciar mudanças e evitar escassez de recursos.
3. Mudança no gerenciamento de performance de eficiência para velocidade. A otimização da excelência operacional é a plataforma de lançamento e não o ponto de chegada para o smart manufacturing. Focar em velocidade melhora o tempo de ciclo e níveis de serviço enquanto também identifica oportunidades para digitalização e automação.
4. Estimativa de execução gradual. Projetos-piloto não são disruptivos em si, é sua execução que se torna inovadora. Cada fábrica tem uma mistura de equipamentos, sistemas, processos e mão de obra. Mesmo que seja analisado previamente, pode ser mais desafiador que o esperado gerenciar os desafios de reengenharia de processos para evitar custos de integração escondidos.
5. Seja realista sobre as expectativas em cada estágio. Saber quais os benefícios para enfatizar e diminuir em cada estágio é crítico. Conforme as demandas por novas tecnologias e maneiras otimizadas de trabalho surgirem, os benefícios limitados em alguns estágios iniciais podem se mostrar maiores, gerando impactos holísticos na organização.
6. Crie um plano de ação. Uma organização de smart manufacturing dedicada pode identificar o plano de ação e as táticas necessárias para manter o engajamento contínuo e execução consistentes nas fábricas através de liderança, iniciativas de sequenciamento e gerenciamento de potenciais disrupções. Isso também ajuda a garantir que o orçamento não subestime os custos associados a atividades como processo de reengenharia ou integração.

Uma empresa pode adotar essa estratégia para melhorar o fluxo dos processos, aumentar a produtividade, ficar mais competitiva e se preparar para o futuro - incluindo eventos sem precedentes, como a pandemia do COVID-19 foi para o mundo.

Uma pesquisa da organização sem fins lucrativos MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) perguntou às empresas qual o principal desafio que desacelerava seu progresso em direção à smart manufacturing.

Cerca de 58% delas citaram preocupações financeiras ou falta de conhecimento sobre as tecnologias adequadas. De fato, a adoção de smart manufacturing exige investimentos significativos de recursos humanos e financeiros, além de envolver algum risco.

Independentemente do impacto do COVID-19 na indústria mundial, incluindo a interrupção de cadeias de suprimentos por todo o mundo, agora é hora das empresas considerarem a iniciativa do smart manufacturing para seguirem competitivas.

Um estudo da Deloitte and Manufacturers Alliance lançado em 2020 mostrou que muitos fabricantes estavam expandindo suas tecnologias de smart manufacturing ainda antes da pandemia e estavam dispostos a continuar assim.

As tecnologias dessa estratégia de produção não param de se desenvolver. Por exemplo, hoje não é necessário uma rede de 5G para ter o funcionamento pleno do smart manufacturing, mas isso pode mudar no futuro graças ao benefício dessa velocidade de conectividade.

A lista a seguir faz parte de um pequeno grupo de soluções para smart manufacturing que não se limita a isso. Abaixo, algumas das principais soluções (que normalmente são empregadas juntas).

1. AI/Machine Learning
2. Realidade aumentada/realidade virtual
3. Automação/Robótica/Robótica colaborativa
4. Fabricação aditiva/Fabricação híbrida
5. Análise Big Data
6. Cloud Computing
7. Máquinas CNC
8. Design para Manufatura
9. Internet das Coisas/Internet Industrial das Coisas
10. Simulação/Gêmeo digital

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