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Manufatura Digital e a Indústria 4.0

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A Indústria 4.0 trouxe o contexto de novas tecnologias para ajudar no desenvolvimento da cadeia de produção, permitindo entregas mais rápidas, customizadas e integradas. Com isto, o setor de manufatura está promovendo uma verdadeira transformação digital. E um novo termo começa a surgir: a Manufatura Digital.

Manufatura Digital.

A Manufatura Digital ainda não possui uma definição única, mas podemos apresenta-la como a transformação colaborativa da manufatura por meio da exploração dos avanços nas tecnologias de informação e comunicação, da manufatura aditiva e demais tecnologias do contexto da Indústria 4.0.

Este novo modelo de produção evoluiu de iniciativas de manufatura, como o Projeto de Capacidade de Manufatura (DFM – Design for Manufacturing), a Manufatura Integrada ao Computador (CIM – Computer-Integrated Manufacturing), a manufatura flexível e a manufatura enxuta, que destacam a necessidade do projeto de colaboração para produtos e processos.

Manufatura Digital nas empresas

As empresas estão aproveitando as tecnologias digitais para beneficiar as suas operações de manufatura.

Com estas tecnologias é possível criar um ambiente conectado, em rede e integrado, com a possibilidade de usar todos dados gerados, em tempo real, para otimizar o processo de manufatura.

Desta forma é possível eliminar gargalos, reduzir estoques, melhorar qualidade, diminuir tempo de colocação no mercado, entre outros benefícios.

Produção industrial.

Segundo a Deloitte, os investimentos em Manufatura Digital levaram um aumento médio de 10% na produção e 12% na produtividade. Com isto, iniciativas no uso destas tecnologias pode permitir que fabricantes até tripliquem a taxa de produtividade até 2030.

Porém, apesar das vantagens claras da tecnologia de fábrica digital, 49% dos fabricantes dos Estados Unidos continuam presos no modo “caneta e papel”, de acordo com a Deloitte. O que mostra um grande potencial de mercado para quem atua com manufatura.

Potenciais aplicações

Ao inserir a manufatura digital nos negócios, é importante identificar os problemas inicias, para que estes possam ser tratados. Isto é importante até mesmo para definir as metas e o ROI (Return on Investment) que a tecnologia vai proporcionar.

Alguns exemplos de aplicações:

  • Manutenção preditiva para evitar quebras dispendiosas;
  • Sensoriamento e detecção de qualidade para monitorar e testar equipamentos e produtos em tempo real;
  • Colaboração de engenharia e gêmeo digital (digital twin) para prototipagem rápida, configuração de célula de produção virtual e modelagem de produto digital;
  • Rastreamento de ativos em tempo real;
  • Capacidade de ajustar a produção para atender às mudanças nas necessidades dos clientes e pedidos importantes;
  • Gêmeos digitais desempenhando papel na otimização da produção.

Alguns dos principais benefícios

A melhoria da produtividade nos processos de planejamento e produção é o principal benefício que a manufatura digital traz para as empresas. Isto pode ser realizado das seguintes formas:

  1. Informações de produtos e processos sejam associados, permitindo uma visualização e mudanças no processo a partir de uma visão ampla de todo processo de produção;
  2. Otimização do processo de manufatura a partir da visualização de informações de peças em 3D, em conjunto com dados detalhados de processos de fabricação (usinagem, por exemplo), permitindo alterações de parâmetros;
  3. Simulação de processos e automação virtual de sistemas;
  4. Modelo de fábrica virtual (virtual factory) possibilitando a avaliação do layout, estudo de fluxo de material e ajustes, antes de iniciar a produção;
  5. Acesso e mudança dos dados em tempo real, durante execução dos processos produtivos.

Processo industrial.

Novos recursos e competências

A transformação da Manufatura Digital permite que surjam novos recursos na cadeia de suprimentos e operações que exploram os avanços em tecnologias digitais, dispositivos, análise de dados, integração e gerenciamento de dados em toda a cadeia de valor em muitos setores – incluindo alimentos, produtos farmacêuticos, tecnologias médicas, aeroespacial, automotivo, marinho, energia, nuclear e meio ambiente construído.

Assim, é necessário o desenvolvimento de novas competências de engenharia de sistemas – modelagem de sistemas, simulação e design de interface – e novas habilidades e atitudes em toda a cadeia de valor da manufatura.

A manufatura digital oferece significativa vantagem competitiva nacional e corporativa por meio de flexibilidade acessível, personalização e adaptação de produtos / serviços.

Planta de processos industriais.

Algumas das competências a serem desenvolvidas:

  • Gerenciamento aprimorado de operações / cadeia de suprimentos;
  • Integração de produtos e serviços;
  • Inovação do modelo de negócios;
  • Tecnologias de produto: sensores;
  • Tecnologias autônomas e robóticas;
  • Tecnologias capacitadoras: medição, metrologia e padrões;
  • Engenharia / integração de sistemas: projeto e manufatura integrados, modelagem e simulação de sistemas; interface homem-máquina.

Como abordado no artigo “Indústria 4.0 e a melhoria contínua” é necessário acompanhar evolução das tecnologias para que a transição para todo este potencial tecnológico da Indústria 4.0 seja contínuo e saudável.

Grande abraço!

Luan Saldanha
Luan Saldanha é engenheiro Mecânico com mestrado em Engenharia de Sistemas e Produtos. Possui experiência em projetos de inovação e desenvolvimento de produtos. É apaixonado pelas tecnologias da Indústria 4.0, como Manufatura Aditiva, softwares de engenharia (CAD, CAE, CAM), Realidade Aumentada, Realidade Virtual, IoT, entre outras. Já teve experiência em estudar e morar em Portugal, ser sócio de startup e empresa de engenharia, ser professor de graduação para alunos de engenharia mecânica e atualmente trabalha com Manufatura Aditiva! Colunista do Blog da Engenharia, busca trazer artigos e notícias relacionado ao mundo da Impressão 3D e da Indústria 4.0!

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