"Smart factories": esta é a fábrica inteligente do futuro

As smart factories ou fábricas inteligentes, em português,  ganharam destaque na cadeia de suprimentos. O rápido avanço tecnológico, a pressão competitiva, bem como a demanda global e a fragmentação da produção aceleraram a transformação das fábricas que buscam se tornar inteligentes por meio da automação e digitalização.

De fato, 86% dos fabricantes acreditam que a capacidade de converter fábricas convencionais em fábricas inteligentes será decisiva para melhorar sua competitividade, segundo o estudo Smart Factory Studyda Deloitte e MAPI (Manufacturer's Alliance for Productivity and Innovation).

Quais são as características das "smart factories"? Como elas se relacionam com o resto dos elos da cadeia de suprimentos? A seguir, analisamos todos esses pontos em detalhes.

O que são as smart factories?

O conceito de "smart factories" ou fábrica inteligente refere-se à aplicação das mais recentes técnicas de robotização e à utilização de sistemas digitais no controle e execução da produção industrial. Em uma fábrica inteligente, uma grande quantidade de dados é gerenciada tanto pelos sensores integrados nas máquinas quanto pelos diferentes softwares que coordenam as operações que ocorrem dentro e fora da fábrica.

O objetivo é ganhar produtividade, limitando a necessidade de supervisão humana contínua. Em sua versão mais avançada, a fábrica inteligente deve ser capaz de adaptar sua produção a uma demanda em constante mudança, para responder às necessidades rápidas da "supply chain" e corrigir desvios de processos para evitar paralisações técnicas. Isso é obtido através da exploração de big data e integração de tecnologias, como sensores IIoT (Industrial Internet of Things) ou simulação digital, como gêmeos digitais.

Características das fábrica inteligente: vantagens

As smart factories representam mais um passo na gestão das operações de produção. Fábricas inteligentes são caracterizadas por:

Ser instalações flexíveis e ágeis na produção

O redesenho das linhas de produção e a alteração do funcionamento das máquinas industriais têm um impacto financeiro e operacional considerável. Portanto, são decisões complexas que exigem análise e testes profundos para não dar passos em falso.

A agilidade das smart factories para ajustar processos é explicada pelo uso sistemático de ferramentas como gêmeos digitais. Com este tipo de software, novos processos de produção podem ser simulados digitalmente e sua eficácia verificada, antes de serem fisicamente colocados em operação.

Da mesma forma, a impressão 3D está facilitando o rápido desenvolvimento de protótipos e modificações em produtos antes de começar a produção em grande escala. Assim, a tecnologia permite diversificar as tarefas produtivas, minimizando os riscos.

Contar com soluções inteligentes de robótica

A adaptabilidade das fábricas inteligentes não pode ser entendida sem o suporte de sistemas automatizados, além das tecnologias digitais já mencionadas. Na fabricação inteligente, o maquinário industrial deixa de ser um sistema rígido que executa movimentos limitados para se tornar um sistema muito mais versátil que interage com seu entorno. Esse seria o caso, por exemplo, ao implementar cobots, robôs colaborativos ou robôs móveis em tarefas de produção.

Por outro lado, nas "smart factories", as ferramentas de controle monitoram a produção globalmente, coletando dados em tempo real por meio de todos os tipos de sensores. Esta informação é utilizada para otimizar processos: por exemplo, permite ajustar ao máximo a quantidade de matéria-prima utilizada ou, ainda, permite poupar energia ao aumentar a eficiência dos movimentos das máquinas.

Obtenha processos mais seguros e eficientes

A automação industrial minimiza a intervenção humana e isso reduz a incidência de lesões e distúrbios musculoesqueléticos nos trabalhadores. Além disso, o maquinário é equipado com sensores avançados e protocolos de segurança que evitam riscos para o pessoal.

Da mesma forma, as fábricas inteligentes têm planos detalhados de manutenção industrial preventiva que procuram limitar o número de paradas técnicas durante a produção. Na verdade, este campo é um dos mais promissores para o desenvolvimento de aplicativos de "machine learning", uma vez que avarias e falhas comprometem a eficiência e atrasam os tempos de produção.

O uso de dados para tomada de decisões

As smart factories têm uma capacidade maior de extrair informações do mundo real e trabalhar com elas no mundo digital. As fábricas inteligentes não atuam como entidades isoladas: mais dados são compartilhados e analisados ​​devido à integração entre os sistemas (principalmente MES, ERP e WMS) e ao alto grau de especialização de cada um deles.

Como consequência, nas smart factories existe maior controle dos processos e é gerado conhecimento técnico relevante que é muito útil para a tomada de decisões estratégicas.

A relação entre o armazém e a “smart factory”

As vantagens competitivas geradas pelas fábricas inteligentes correm o risco de se dissipar se não tiverem um aliado na busca pela eficiência: o armazém. Como conseguir a coordenação ideal entre a fábrica inteligente e o armazém? As instalações de armazenagem ideais devem garantir:

Manuseio de carga automatizado

Na logística de produção, é comum encontrar armazéns localizados próximos às fábricas. São responsáveis ​​por armazenar os produtos semiacabados, administrar o produto acabado, prepará-lo e enviá-lo ao cliente final. O fluxo interno de mercadorias entre as duas instalações pode ser amplamente antecipado, o que torna a automação desses armazéns altamente lucrativa.

Por isso, a utilização de sistemas automáticos não se esgota na smart factory, mas continua na sua conexão com o armazém: transportadores e transelevadores de paletes encarregam-se de movimentar as cargas e transportá-las desde as linhas de produção até as estantes. Como exemplo, podemos citar o armazém que a Mecalux construiu para a DAFSA, fabricante que possui a mais avançada planta de produção, embalagem e processamento de sucos, cremes e orchatas da Europa.

Rastreabilidade integral do estoque de peças e componentes

Dependendo da natureza da produção, os armazéns podem ter estoques com milhares de SKUs diferentes envolvidos em diferentes fases de fabricação. Alguns SKUs serão produtos finais recebidos da fábrica, outros serão peças ou matérias-primas que são utilizadas nas linhas de produção. O armazém tem de estar preparado para controlar o nível de estoque de cada referência e a sua localização, de forma a abastecer uma fábrica inteligente com garantias.

Um caso representativo desta situação é o armazém da GKN Driveline, empresa especializada na fabricação e distribuição de componentes para a indústria automotiva e aeroespacial. A Mecalux montou dois armazéns automáticos para caixas: um dedicado ao abastecimento da fábrica e outro destinado à preparação e expedição de encomendas de peças para clientes. A GKN Driveline enfrentava um volume de estoque muito alto com aproximadamente 5.000 SKUs e alcançou rastreabilidade integral graças ao software de gerenciamento de armazém Easy WMS.

Visibilidade das operações de manufatura e logística

Os fluxos de materiais entre as instalações são tão importantes quanto os fluxos de dados entre os sistemas. Eles não podem ser separados, por isso, acabar com os silos de informações é essencial no âmbito das smart factories. Em relação ao armazém, é necessário integrar o WMS com o resto do software da empresa, pois é a forma de controlar a entrada e saída de mercadorias para que não exista cortes ou erros no fornecimento de materiais.

Nesse sentido, nem todos os WMS são compatíveis com esses requisitos, pois exigem dar um passo adiante em seu grau de especialização. Neste sentido, o Easy WMS da Mecalux dispõe de um módulo de produção que expande as suas funcionalidades para responder às necessidades específicas do setor da manufatura.

Fabricantes, enfrentando o desafio de se converterem em "smart factories"

De acordo com o relatório Smart factories at scale do Capgemini Research Institute, as empresas já estão aplicando estratégias de fabricação inteligente em 30% de seus processos e planejam expandir essas iniciativas para cobrir 40% mais operações nos próximos anos. Não surpreendentemente, 68% dos fabricantes pesquisados ​​afirmam ter projetos de "smart manufacturing" em funcionamento em suas fábricas.

Esses dados mostram uma tendência de progressão ascendente, mas ainda gradual e gradativa. As fábricas inteligentes não estão imunes aos desafios que, em muitos casos, representam fortes obstáculos ao seu rápido desenvolvimento. Por exemplo, a cibersegurança preocupa 46% dos entrevistados, já para 51% é a falta de capacidade técnica para desenvolver integrações (muitas vezes devido à escassez de perfis preparados para ela, o valorizado talento 4.0).

No campo da logística de armazenagem, há semelhanças com este cenário. Porém, as mudanças irresistíveis ​​associadas à logística 4.0 estão acelerando a transformação dos armazéns para se manterem competitivos no mercado. Se deseja aconselhamento especializado em soluções de software e automação logística, entre em contato conosco. Há mais de 50 anos otimizamos a logística de empresas de todos os setores.