Indústria 4.0 - A Fábrica Inteligente de Amanhã

A fábrica de hoje está a caminho de se tornar a fábrica do passado e não devemos nos surpreender com isso.

Várias tendências e tecnologias estão convergindo e isso mudará a maneira como as fábricas operam. Não importa se você a chama de "fábrica inteligente" ou de "Indústria 4.0", essa nova geração se adaptará para atender às novas demandas do mercado e a mudança resultante será benéfica não apenas para os fabricantes, mas também para os consumidores e até mesmo para os trabalhadores das fábricas.

Produção em Massa -Antes de tentarmos entender para onde as fábricas estão indo, é útil olharmos onde elas estão atualmente. Uma planta automotiva atual, por exemplo, é montada para gerar economia de escala com uma faixa bastante limitada de modelos, mas raramente produz uma variedade de sedãs, picapes e utilitários. Em vez disso, a fábrica tem ferramentas, equipamentos e outros recursos dedicados e específicos para determinados modelos de automóveis e está estrategicamente localizada em relação a seus fornecedores para permitir economias de escala na produção em massa.

Tudo isso é muito bom. Mas o que acaba acontecendo nesse tipo de configuração é que a fábrica não produz necessariamente o que o mercado está exigindo — ela produz o que foi montada para produzir. Como resultado, você percebe uma certa ineficiência incorporada ao mercado: os fabricantes de automóveis mal conseguem vencer a produção de modelos populares, que vendem muito, e, na outra extremidade do espectro, mal conseguem se livrar dos modelos que não estão vendendo.

Esse desequilíbrio é típico da fábrica atual.

Produção Inteligente -A fim de melhorar esse modelo de produção, a fábrica do futuro precisa mostrar maior modularidade, flexibilidade e reconfigurabilidade.

O que isso significa? Vejamos novamente nosso exemplo da fábrica de automóveis. Em uma fábrica de automóveis inteligente, o equipamento é flexível e adaptável, para que possa ser rapidamente alterado e fabricar vários modelos dentro da mesma fábrica.

Se uma empresa tiver mais demanda por carros esportivos ou utilitários, a fábrica poderá se adaptar rapidamente para atender a essa demanda. Com um gerenciamento mais inteligente do fluxo de materiais para os mercados, as empresas serão capazes de produzir algo que está muito mais perto da demanda do mercado.

A extensão final dessa visão é que o cliente poderá entrar em uma concessionária, descobrir exatamente o tipo de carro que deseja e mandar fabricá-lo sob demanda, só para ele, por uma unidade fabril localizada relativamente perto.

A Personalização é o Segredo -O cenário acima não é tão absurdo como parece, dada a crescente demanda por "produtos artesanais" e ofertas personalizadas e/ou customizadas. A ascensão do movimento de criadores e do criador/empreendedor, bem como a popularidade dos mercados on-line, como o Etsy, nos EUA, demonstram a existência do apelo crescente pela fabricação em lotes menores.

As empresas que forem mais capazes de atender a essa demanda do mercado por produtos personalizados individualizados serão as que vão prosperar nesse tipo de ambiente.

Para um fabricante de produtos de consumo, isso significa que em vez de produzir 100 milhões de smartphones por ano, que parecem todos praticamente o mesmo, ele agora oferecerá um alto grau de personalização e fabricará telefones de acordo com as especificações do cliente. É possível que não haja dois telefones iguais.

A fim de atender bem a essa tendência de "pequenos lotes de produção", a fábrica do futuro será mais descentralizada. Isso implica em uma manufatura mais local. Os tênis, por exemplo, deixarão de ser fabricados do outro lado do mundo por um indivíduo anônimo; serão fabricados perto do consumidor. Antes conhecíamos as pessoas que faziam nossos produtos e os consumidores estão tentando recuperar essa conexão "pessoal" com os produtos que adquirem.

A fabricação em pequenos lotes também significa uma manufatura mais urbana. A disponibilidade da impressão 3D e de outras tecnologias de produção permite que espaços que, em geral, não seriam apropriados para uma instalação fabril, funcionem perfeitamente como uma fábrica de pequena escala.

Também podemos antever vários fabricantes diferentes de pequenos lotes organizados em comunidades e localizados em centros de fabricação urbanos, um tipo de organização vertical bastante diferente daquele que vemos normalmente hoje.

Levando a Sustentabilidade em Conta -A tendência de produzir mais perto do ponto de uso - como nos cenários de fabricação local e produção urbana descritos acima - faz sentido não só do ponto de vista econômico, mas também do ponto de vista ecológico, dada a redução dos custos de transporte, custos de combustível e outros fatores ambientais.

Isso é importante, pois há um interesse crescente dos clientes sobre como os produtos que adquirem são produzidos — são produzidos de maneira sustentável?

A sustentabilidade pode ser algo tão fácil de identificar como o consumo de energia. A fábrica atual em geral tem uma grande quantidade de equipamentos no chão de fábrica, os quais funcionam continuamente, estejam ou não sendo usados, porque desligá-los e depois acioná-los de volta leva muito tempo ou é um procedimento muito complicado. Obviamente, este não é um modelo de eficiência energética.

A fábrica do futuro terá uma abordagem mais dinâmica, com sistemas de gestão de demanda e sistemas de gestão de energia na planta que fornecerão feedback nos níveis micro e macro. Esses sistemas podem ajudar os proprietários de plantas a analisar qual o momento ideal para operar o equipamento ou se é possível projetar o equipamento de maneira que possa ser desligado e recolocado em linha rapidamente, sem efeitos negativos sobre a produção.

Além do consumo de energia, a sustentabilidade significa a criação de um ambiente de trabalho sustentável do ponto de vista do trabalhador. Isso nunca foi tão importante e está se tornando cada vez mais essencial à medida que a consciência sobre as condições fabris globais aumenta.

Para projetar com qualquer tipo de sustentabilidade, a fábrica do futuro terá que ter contrapartidas de modelos digitais que lhes permitam otimizar o layout da fábrica virtualmente antes de sua construção física no mundo real.

Fundamentalmente, os modelos digitais aceitarão entradas de dados do mundo real que permitirão monitorar a saúde geral da fábrica com métricas de sustentabilidade e, depois, agregar os dados. Com a Internet de Coisas, mais objetos estão se tornando integrados com redes de sensores difusos e sistemas semiautônomos que podem se comunicar e fornecer as informações necessárias para que os trabalhadores e operadores de fábrica façam as melhores escolhas.

Como resultado, se uma fábrica quiser ajustar seu sistema de climatização para reduzir o consumo de energia ou otimizar a iluminação de uma planta para aumentar a satisfação dos trabalhadores, ela poderá tomar uma decisão com base nos dados reais do chão de fábrica.

Em última análise, essa ênfase na sustentabilidade reflete uma mudança de mentalidade das fábricas. Ao invés de perguntar "Qual o menor custo possível para fabricar algo?”, elas estão tendo uma visão mais abrangente sobre todos os aspectos das operações - incluindo mão de obra, capital, transporte, emissões de carbono e o ambiente de trabalho em si - e perguntando "Qual é o custo total?".

Tanto para fabricantes quanto para consumidores, esta é cada vez mais a questão que importa, e a fábrica do futuro terá que responder a essa pergunta.

Conclusão -As fábricas atuais estão prestes a virar as fábricas inteligentes do futuro, tornando-se mais dinâmicas e descentralizadas, bem como mais flexíveis, adaptáveis e reconfiguráveis. Isso lhes permitirá produzir uma maior variedade de produtos dentro das paredes de uma única fábrica; adotar a fabricação em lotes menores, que oferece produtos mais personalizados e individualizados mais perto de casa; e tornar a sustentabilidade um fator mais relevante na produção.

Ao atingir esses objetivos, as fábricas estão fazendo apenas aquilo que as empresas bem-sucedidas sempre fizeram: dar ao mercado o que ele está pedindo. Aquelas que não o fizerem arriscam-se a ficar para trás nessa mais recente onda da manufatura.

. Por: Robert "Buzz" Kross, vice-presidente Sênior de Projeto, Ciclo de Vida e Simulação da Autodesk.