Resiliência logística e gêmeos digitais

07 out 2024
A tecnologia pode ajudar as empresas a aumentar a resiliência da sua cadeia de suprimentos

ANÁLISE APROFUNDADA
Por Beatriz Royo

A pandemia evidenciou que o setor industrial europeu é muito vulnerável a acontecimentos sem precedentes para os quais não está preparado. De acordo com vários relatórios da União Europeia, este setor, que foi o mais afetado, registra um crescimento mais lento do que outras áreas da economia.

Embora o apoio dos governos não possa ser subestimado, a resiliência das empresas de manufaturas, foi fundamental para prosperar durante estes tempos difíceis. A COVID-19 destacou a capacidade de muitas empresas serem “flexíveis ou reconfiguráveis”, adaptarem-se e crescerem. Desde então, as interrupções estão a tornar-se o novo normal (por exemplo, as guerras na Ucrânia e em Gaza ou as alterações climáticas). As empresas precisam ser capazes de operar em ambientes VUCA - volátil, incerto, complexo e ambíguo e, a resposta para enfrentar estes desafios é aumentar a resiliência das empresas de manufaturas.

A resiliência só pode ser alcançada através da digitalização rápida

Em indústrias com volume de produção médio ou alto, a resiliência apenas pode ser alcançada através da reconfiguração e digitalização rápida. Esta transformação deve atingir todos os níveis de produção, desde a fábrica, máquinas ou processos individuais, até às interações ao longo da cadeia de suprimentos.

R3GROUP é um projeto piloto europeu de quatro anos que nasceu com a ambição de apoiar empresas industriais europeias, proporcionando-lhes acesso a ferramentas digitais. O objetivo é permitir a rápida reconfiguração para se adequar aos ambientes de fabricação VUCA. Concentra-se em quatro cenários de mudança com forte influência na indústria transformadora.

Cenários VUCA que afetam a indústria de manufaturaCenários VUCA que afetam a indústria de manufatura

Empresas de toda a Europa estão participando do R3GROUP para demonstrar se as tecnologias da Indústria 4.0 levarão a um setor de manufatura mais resiliente, mais rápido e reconfigurável. Como parte do projeto, testarão diferentes tecnologias digitais. Isso mostrará se é possível responder com mais agilidade a eventos externos e ser mais proativo na prevenção de riscos. A lista, explicada abaixo, de tecnologias e casos de uso, foi desenvolvida com foco nas pessoas.

Conectividade com a IoT

Um dos elementos para reconfigurar um sistema de produção é a sua integrabilidade. O gerenciamento da produção é um desafio de vários níveis, abrangendo desde o chão de fábrica até os escritórios de engenharia e gerenciamento, interações internas e fluxos da cadeia de suprimentos ascendente e descencente. A Asset Administration Shell (AAS) é a arquitetura de referência onde todos os dados serão encapsulados.

Um AAS é uma implementação de um gêmeo digital para aplicações industriais, uma ferramenta que fornece a qualquer componente a capacidade de compartilhar informações com o mundo IoT digital. É implantado na nuvem com foco em sistema ciberfísico produção em que as tecnologias de informação e comunicação nos escritórios e as tecnologias de operações na fábrica evoluíram para convergir para uma única plataforma integrada.

A plataforma digital resultante é a base tecnológica do projeto e das fábricas inteligentes do futuro.

Evolução da convergência TI-OT em direção a um sistema integrado. Fonte: Conrad LeivaEvolução da convergência TI-OT em direção a um sistema integrado. Fonte: Conrad Leiva

Gêmeos digitais multiníveis

As cadeias de fornecimento de manufatura precisam ser capazes de calcular os efeitos de possíveis reconfigurações para navegar com sucesso nos ambientes VUCA. Isso nos permite identificar o caminho ideal por meio de decisões informadas. Portanto, o R3GROUP considera os gêmeos digitais multiníveis como um facilitador chave para avaliar os resultados da reconfigurabilidade.

Gêmeos digitais de unidades

Eles incluem a máquina, o processo de fabricação e a peça final. São implementados combinando modelos substitutos, modelos baseados em dados e técnicas de inteligência artificial para explorar relações não lineares.

Gêmeos digitais de linhas

Os gêmeos digitais em nível de linha, como o desenvolvido pela fabricante de tubos de cobre Halcor na Grécia, integram dados de todas as etapas de produção e garantia de qualidade (QA). Isto tornará possível desenvolver algoritmos avançados de reencaminhamento e reprogramação que otimizam o fluxo de materiais e reduzem prazos de entrega e custos.

Gêmeos digitais de fábrica

Utilizarão os resultados das ferramentas de reconfiguração para apoiar a tomada de decisões estratégicas. Gorenje, uma empresa eslovena de fabrico de ferramentas para as indústrias doméstica e automóvel, utilizará informações provenientes da fábrica e sistemas de informação herdados para apoiar a programação, o planeamento e o design da produção.

Gêmeos Digitais da Cadeia de Suprimentos

A partir deles, avalia-se o impacto das decisões combinando os dados integrados na plataforma com informações externas e utilizando diferentes técnicas de análise, otimização e simulação. Katty-fashion, um fabricante romeno de vestuário feminino premium, está transformando a fase de design dos seus produtos criando protótipos digitais em vez de protótipos físicos. Por um lado, espera-se que isto gere muitos benefícios ao evitar o fornecimento, fabricação e transporte de amostras. Por outro lado, esta transformação substancial poderia melhorar a disponibilidade e a qualidade do produto final. Portanto, a empresa está aproveitando dados valiosos, as táticas e conhecimentos gerados nos processos de produção e logística para desenvolver gêmeos digitais de produtos e cadeias de suprimentos. Estes gêmeos ajudarão a compreender as consequências desta mudança e a criar modelos de custos, operacionais e ambientais mais precisos para apoiar a tomada de decisões.

Gêmeos digitais multiníveis promovem cadeias de suprimentos mais resilientes

Decisões em tempo real

Para além da indústria transformadora e dos casos de sucesso do R3Group, espera-se que os responsáveis da cadeia de suprimentos tomem decisões mais rápidas, informadas e precisas em tempo real. Para tal, é necessário saber o que acontece na supply chain em cada momento e prever cenários futuros. Teste de resistência da cadeia de suprimentos, um diferentes interrupções, e examinar como reagiria pode ajudar a detectar a debilidades e determinar os passos a seguir para torná-lo mais robusto.

Um exemplo real do potencial dos gémeos digitais na cadeia de suprimentos é a empresa chinesa de comércio eletrónico JD.com. Foi o varejista que obteve as receitas mais elevadas graças à reconfiguração da rede de abastecimento durante a COVID-19. Naquela época, a JD.com administrava 41 parques logísticos na China e tinha quase 1.300 armazéns e mais de 9 milhões de unidades em estoque.

JD.com aborda o planejamento e as operações de sua cadeia de suprimentos ascendente e descendente, ou seja, desde seus insumos até a chegada ao cliente final. Num supply chain de dois níveis, os centros de distribuição ascendentes podem não ter conseguido distribuir produtos devido a surtos de COVID-19 que causaram limitações de deslocamentos. Nesses casos, a JD.com reconfigurou a sua cadeia de fornecimento para responder às interrupções.

A tecnologia pode ajudar as empresas a aumentar a receita

A empresa conseguiu completar os pedidos através de outros centros de distribuição ou utilizando a estratégia de pedidos pendentes. No entanto, a utilização de centros de distribuição alternativos diminuiu a taxa de atendimento de pedidos e gerou custos adicionais de transporte significativos. A plataforma de gêmeos digitais da cadeia de suprimentos foi utilizada para examinar objetivos conflitantes. Esta ferramenta inovadora para colaboração humano e IA na tomada de decisões combinou dados históricos em tempo real com conhecimento de processos comerciais, como políticas corporativas, bem como abordagens e algoritmos de IA de ponta.

Estrutura da plataforma gêmeos digitais da cadeia de suprimentos JD.com13Estrutura da plataforma gêmeos digitais da cadeia de suprimentos JD.com

A tecnologia pode ajudar as empresas a aumentar a receita em até 10%, reduzir o tempo de comercialização em 50% e aumentar a qualidade do produto em até 25%. No entanto, normalmente, a implementação de gêmeos digitais requer a participação de quase todas as equipes, pois, deve abranger processos essenciais de gerenciamento da cadeia de suprimentos. Isso pode ser um pouco complicado e levar a alguns erros. Consequentemente, as empresas devem analisar as cadeias de abastecimento e desenhar um roteiro priorizando áreas críticas que, quando melhoradas, gerarão maior rentabilidade.

Cadeia de fornecimento inteligente orientada pela tecnologia

Dada a abordagem inovadora dos gémeos digitais, as oportunidades para construir e reforçar a cadeia de suprimentos inteligente são consideráveis. Os profissionais devem adotar as tecnologias mais recentes para construir um supply chain inteligente alimentada por gêmeos digitais e permanecer à frente da concorrência. Tornar esta visão uma realidade leva tempo, mas a transformação vale a pena. A combinação de dados internos com perturbações externas levará à antecipação das necessidades de reconfiguração. Como resultado, as tecnologias digitais permitirão cadeias de abastecimento mais resilientes, mais rápidas e reconfiguráveis em toda a Europa.

 

 

Beatriz Royo, Professora Associada do Programa MIT Zaragoza BEATRIZ ROYO
Dra. Beatriz Royo é professora associada do programa de Logística Internacional do MIT-Zaragoza (Espanha). As suas principais áreas de investigação são mobilidade urbana, desenho de redes, colaboração na cadeia de abastecimento, digitalização e sustentabilidade.

 

 

Referências: