Uma Smart Factory diz respeito a uma unidade fabril que, através da digitalização dos seus processos e da aplicação de tecnologias avançadas, consegue aumentar significativamente os seus níveis de eficiência, produtividade e automatização na execução de todos os seus processos produtivos – ao mesmo tempo que consegue reduzir o desperdício e aumentar significativamente a flexibilidade da sua produção.
Na realidade, o novo modelo de oferta e procura da atualidade, bem como a própria concorrência, conduzem as empresas a um processo de transformação. E, neste processo de transformação um dos principais desafios (embora não o único) é a necessidade de alcançar uma flexibilidade crescente – aumentando a capacidade de produção, o número de unidades fabricadas e, ao mesmo tempo, reduzindo a dimensão das séries produzidas.
No entanto, sem a implementação de um processo de digitalização, esta exigência de flexibilidade e eficiência leva as empresas a adotar modelos de produção inviáveis.
Em concreto, o conceito de digitalização diz respeito a:
– por um lado, ao processo de standardização dos processos de registo e gestão da informação;
– e, por outro, à implementação de meios e sistemas digitais para a recolha, tratamento e análise de todos os dados produzidos nos próprios processos comerciais da empresa.
Especificamente, estes sistemas e meios vão desde autómatos, elementos ciber-físicos, mecanismos que controlam máquinas e robots, elementos IoT (Internet of Things), sistemas de supervisão (SCADA), sistemas MES/MOM, sistemas planeamento avançado da produção (APS), sistemas ERP especializados em produção, sistemas de desenho assistido por computador (CAD) e sistemas de fabrico assistido por computador (CAM) – dentre os mais destacados.
Na realidade, todos estes dispositivos e sistemas, trabalhando de forma integrada, contribuirão para a consecução dos objetivos e eficiência, produtividade, flexibilidade e eliminação de desperdícios referenciados inicialmente.
No entanto, a integração de sistemas e dispositivos é o fator-chave para que seja possível alcançar o máximo benefício do seu funcionamento e alcançar os objetivos definidos.
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A integração de processos numa Smart Factory
No contexto de uma Smart Factory, a integração é, sem dúvida, um fator crucial para alcançar a eficiência, flexibilidade e rentabilidade.
No fundo, a integração de processos conduz diretamente a um fabrico mais automatizado, com menos erros e, sobretudo, com um tempo de execução muito mais curto no âmbito do ciclo necessário para colocar um produto no mercado.
Efetivamente, existem processos cuja integração entre si é essencial para a prossecução dos objetivos referidos, nomeadamente:
– Produção com Logística;
– Produção com Manutenção;
– Produção com Qualidade;
– Produção com Planeamento da Produção;
– Planeamento da Produção com Manutenção;
– Produção com I+D+i e Prototipagem de Produtos;
– Conceção e Documentação de Produto com Gestão;
– Gestão com Produção.
No fundo, estes processos são apoiados por dispositivos e sistemas que têm de funcionar em coordenação uns com os outros.
Em seguida, enumeramos algumas das vantagens das integrações acima referidas.
Smart Factory | As vantagens da integração da Produção com a Logística
Numa Smart Factory, a integração entre a Produção e a Logística tem uma dupla vertente.
Por um lado, temos o conceito de logística de produção – que podemos definir como o fornecimento de materiais (matérias-primas, produtos semiacabados e materiais auxiliares, desde os armazéns até aos meios produtivos). Por outro lado, temos o fornecimento de produtos acabados a clientes ou centros de distribuição.
A primeira vertente da integração da Logística de Produção consiste no correto fornecimento dos materiais necessários à produção em tempo e forma, evitando a paragem das máquinas por falta de abastecimento – o que garante maior eficiência e produção ininterrupta.
A segunda vertente da integração entre a Produção e a Logística de Produtos Acabados, permite conhecer, em tempo real, os produtos finais fabricados em cada momento e disponíveis para expedição e faturação – o que acelera o fluxo de saída dos produtos acabados, a sua expedição para o cliente e faturação.
Integração da Produção com a Manutenção numa Smart Factory
No contexto de uma Smart Factory, a integração da produção com a manutenção é outro fator-chave para a melhoria da eficiência produtiva da fábrica.
Um dos principais objetivos de uma fábrica é maximizar a disponibilidade dos meios produtivos, reduzindo o tempo de paragem devido a incidentes; e, uma vez ocorrido o incidente, reduzir ao máximo os tempos de reação, diagnóstico, reparação e colocação em funcionamento da máquina parada.
Esta integração permite que os operadores de produção (os primeiros a detetar um incidente) notifiquem o Departamento de Manutenção, em tempo real – indicando dados importantes como: o tipo de falha, sua localização e criticidade. Ou seja, esta comunicação em tempo real permitirá reduzir o tempo total de avaria, aumentando a disponibilidade.
Ainda, a possibilidade de estabelecer a frequência da manutenção preventiva com base nas horas reais de produção ou unidades efetivamente produzidas é outro dos benefícios alcançados através desta integração de processos – os quais afetam diretamente a eficiência da produção, na medida em que permitem melhorar os planos de manutenção, ajustando-os à realidade.
Produção & Qualidade
Planeamento & Produção
Como referido anteriormente, a atualidade vive um processo de mudança em termos de tendências – em que: a procura apresenta um nível de exigência crescente e um ciclo de vida do produto mais curto; o mercado exige uma multiplicidade de opções e versões do mesmo produto. Em consequência, torna-se necessário reduzir a dimensão das séries fabricadas ao mesmo tempo que se aumenta o número de unidades fabricadas.
Particularmente, esta combinação de exigências leva à necessidade de uma integração total entre o planeamento e a produção, sendo que a comunicação entre os dois processos é contínua e em tempo real.
Manutenção & Planeamento numa Smart Factory
A eficiência produtiva como um KPI fundamental a calcular e monitorizar numa Smart Factory passa pela correta análise dos tempos de paragem.
Para esse efeito, é necessário incluir as paragens programadas no planeamento da fábrica.
Este tipo de paragens programadas, que normalmente se destinam à execução de planos de manutenção preventiva, deve ser incluído no planeamento da fábrica; e a sua duração real deve ser controlada com exatidão, uma vez que, como não afetam o cálculo da eficiência, implicam no planeamento da produção.
Desta forma, ambos os processos devem ser integrados.
Integração da Produção com I+D+i & Prototipagem de Produto
O lançamento de novos produtos no mercado é um processo cada vez mais frequente face aos requisitos variáveis e altamente exigentes da procura.
Em concreto, o lançamento de novos produtos implica processos de conceção e prototipagem, validação funcional, quantificação de custos e fixação de preços de mercado – os quais devem ser o mais rigorosos possível e cujo impacto na produção diária deve ser minimizado.
No que diz respeito às atividades de prototipagem, estas devem ser adequadamente controladas e, do ponto de vista do cálculo da eficiência produtiva, tratadas de forma correta.
Conceção e Documentação de Produto & Gestão
A integração Conceção e Documentação de Produtos & Gestão representa uma enorme redução de custos, horas de trabalho e erros na definição das listas de materiais de um artigo, cujo ciclo de vida começa com a conceção do próprio produto.
E, além do mais, possibilita a automatização e integração de dois processos-chave no fabrico – como: a transferência dos componentes concebidos no gabinete técnico diretamente para o sistema ERP; sendo que o módulo de Produção utilizará esses componentes nas listas de materiais, que posteriormente farão parte das ordens de produção.
Smart Factory: integração Gestão & Produção
No contexto de uma Smart Factory, a integração da Gestão com a Produção é igualmente um fator crítico.
A relevância desta integração tem a sua base em que, é essencial que, um produto, uma vez fabricado, possa ser expedido para o cliente e faturado; ou armazenado para posterior expedição.
Mais ainda, esta integração permite comunicar os consumos de matérias-primas, produtos semiacabados e componentes auxiliares, fabricados no processo de produção, com os seus lotes correspondentes – de forma a controlar a rastreabilidade e, sobretudo, garantir a correta execução do reabastecimento pelo sistema ERP, ou seja, os processos de planeamento de recursos e a sua cadeia de abastecimento.
Smart Factories & Manufacturing Platform: Integração total dos processos industriais
A Manufacturing Platform, concebida pela Ibernova, é a plataforma 4.0 que integra num único sistema todas as áreas – da engenharia à fábrica passando pela gestão, para que a empresa seja capaz de triunfar no atual contexto da Indústria 4.0.
Na Ibernova, em Portugal, temos uma visão muito clara para as Smart Factories e Indústria e Gestão 4.0, que consiste em criar empresas ágeis, capazes de responder rápida e eficientemente aos desafios do mercado e de todos os processos envolvidos na produção – o que, implica, numa primeira instância, integrar todas as áreas da empresa
Em concreto, através desta plataforma 4.0 terá a capacidade de gerir desde a conceção do produto até à sua expedição, passando pela gestão empresarial, em que as atividades relacionadas com a produção (Produção, Qualidade e Manutenção) têm um papel preponderante, e com um Planeamento avançado totalmente integrado na Produção, Gestão e Manutenção.
Especificamente, os sistemas que constituem esta plataforma para as Fábricas Inteligentes são:
– Engenharia | 3DEXPERIENCE: do fabricante Dassault Systèmes;
– Gestão | RPS NEXT: o ERP Industrial desenvolvido pela Ibernova, concebido e especializado para produção;
– Planeamento Avançado | ORTEMS: planeamento e sequenciação avançadas da produção, do fabricante Dassault Systèmes;
– Fabrico | OLANET NEXT/ENNTTE: o MES/MOM e SGA (Sistema de Gestão de Armazéns) desenvolvido pela Ibernova, para a gestão, controlo e monitorização de fábricas, em tempo real.
A integração como base da Produção 4.0
A Manufacturing Platform é uma plataforma 4.0 com um claro foco na integração, para dar resposta às diferentes questões da produção e gestão 4.0, partindo de uma visão holística e sistémica de todo o negócio.
O objetivo é ter conta a diversidade das várias funções e departamentos da organização, entendida como um “todo articulado” (e não como a “soma das partes”), para que se obtenha uma integração global e real.
Mais do que funcionalidades que apenas têm impacto a nível departamental (perspetiva mono-domínio), as soluções, na sua essência, consideram as necessidades e desafios dos vários departamentos e funções dentro da organização (perspetiva multi-domínio).
Através desta abordagem, é possível responder às várias exigências organizacionais de forma sistémica e integrada, derrubando as habituais barreiras entre os departamentos de Projeto, Gestão, Produção e Serviços.
A abordagem das necessidades de cada função deve partir da consideração do tipo de produção existente na empresa – que influencia significativamente o seu modelo de gestão. Por um lado, temos a produção à medida (por encomenda), cujo foco é o produto e, em muitos casos, a gestão por projetos; por outro lado, temos a produção em série, que está mais alinhada com a gestão por processos. Ainda, temos a produção customizada/configurável, também marcada pelo fabrico à medida/por encomenda, que normalmente consiste numa versão e/ou variante do produto e implica simultaneamente a gestão por projetos e gestão por processos.
Manufacturing Platform – uma plataforma única e diferenciadora
A característica que torna a Manufacturing Platform num sistema único é a sua capacidade de responder integradamente às necessidades dos diferentes tipos de produção e modelos de gestão.
Esta plataforma 4.0 utiliza as potencialidades do Digital Twin ou Gémeo Digital para identificar os diferentes requisitos através de uma abordagem sistémica. Para cada função na organização, é possível identificar as suas necessidades face aos gémeos digitais de Projeto/Produto e Processo.
Na realidade, a Manufacturing Platform pressupõe uma transformação tecnológica, ou seja, a tecnologia deixa de ser encarada como um elemento de suporte para passar a ser um elemento ativo do negócio da empresa, permitindo a integração exigida pela Indústria 4.0.
Ainda, a Manufacturing Platform disponibiliza aplicações “market-ready” totalmente integradas e parametrizáveis, de acordo com as necessidades específicas de cada organização. Estas aplicações estão totalmente operacionais logo a partir da sua instalação.
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No âmbito deste tema, recomendamos-lhe, ainda, outros artigos que já publicámos:
– Indústria 5.0 | O que é e quais os objetivos e pilares fundamentais da Nova Era Industrial?
– O QUE É A INDUSTRIA 4.0? Definição, princípios básicos e desafios
– INTEGRAÇÃO: o fator-chave da Indústria 4.0
– Indústria 4.0: uma indústria mais conectada, integrada, flexível, automatizada e inteligente
– Manufacturing Platform: a plataforma integrada para a Indústria 4.0
– Lean Manufacturing rumo à Indústria 4.0
– Indústria 4.0: o caminho rumo à Empresa 4.0
– Como tornar-se uma Empresa 4.0 em função do processo industrial?