IoT e Indústria 4.0

IoT e Indústria 4.0

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by LCG 25 de Outubro. de 2017


O que é IoT?

Internet das Coisas (do inglês Internet of Things) refere-se à rede de dispositivos físicos equipados com eletrónica, software, sensores e conetividade que permitam a esses mesmos objetos recolher partilhar dados entre si.
“In what's called the Internet of Things,1 the physical world is becoming a type of information system—through sensors and actuators embedded in physical objects and linked through wired and wireless networks via the Internet Protocol.”[1]
O IoT possibilita o controlo e recolha de informação de objetos remotamente, utilizando a infraestrutura de rede já existente, aumentando as possibilidades de integração do mundo físico com os sistemas baseados em computação, resultando no aumento da eficiência, da precisão e beneficio económicoface à redução de intervenção humana.


[1] In https://tinyurl.com/y9pqrrch no dia 04 de outubro às 12:01

O IoT na Indústria

O controlo e gestão de ativos, máquinas e do processo produtivo fazem facilmente a ponte para a necessidade do IoT no ramo da Indústria e ainda mais se falarmos na chamada “Indústria inteligente”. Os sistemas inteligentes baseados em IoT possibilitam melhorias na produção de novos produtos, na resposta mais dinâmica a uma maior procura, na otimização do processo produtivo e gestão de cadeia de fornecimento, tudo isto, devido ao ecossistema criado pela sinergia entre os elementos físicos (sensores, máquinas, redes de comunicação) e os sistemas de informação (responsáveis pela recolha e tratamento da informação).

Indústria 4.0

Termo criado para dar nome à tendência de automação e partilha de informação das tecnologias de produção. Este inclui os sistemas ciber-físicos (do inglês cyber-physical systems), a Internet of Things, o Cloud Computing e a computação Cognitiva.
A Indústria 4.0 dá origem à chamada “smart factory” (fábrica inteligente). Estas, de forma modular, permitem aos sistemas ciber-físicos monitorizar os processos físicos, criando assim uma cópia virtual do mundo físico, o que possibilita a descentralização da tomada de decisão.
Através da utilização da IoT, estes sistemas conseguem cooperar entre si e com os recursos humanos, em tempo real, aumentando assim a eficiência de toda a cadeia de valor.

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Os 4 princípios

A Indústria 4.0 baseia-se em quatro princípios, que, no limite, deverão possibilitar o estágio de maturidade do processo produtivo para adoção da mesma:

  • Interoperabilidade: a capacidade que as máquinas, sensores e recursos humanos possuem de comunicar, uns com os outros, por via da Internet das Coisas ou Internet das Pessoas (IoP);
  • Transparência da Informação: a capacidade de criação do “mundo virtual” através do enriquecimento dos sistemas de informação com dados recolhidos pelos sensores IoT;
  • Assistência Técnica: numa primeira fase, os sistemas terão de prestar suporte aos recursos humanos através da agregação e apresentação da informação de forma compreensível, possibilitando a tomada de decisão e resolução de problemas urgentes. Numa segunda fase, os sistemas ciber-físicos deverão conseguir realizar um conjunto de tarefas secundárias, rotineiras ou que coloquem os recursos humanos em risco de saúde;
  • Descentralização da Decisão: a possibilidade que estes sistemas terão de realizar tarefas e tomar decisões de forma autónoma, requerendo intervenção humana apenas em situações de exceção, interferência ou objetivos concorrentes.

 

A Opinião da Indústria

Em 2013, Siegfried Dais, presidente do conselho de administração da multinacional alemã Robert Bosch GmbH disse, em entrevista à consultora McKinsey, que “é bastante provável que o mundo da produção se torne cada vez mais conectado em rede até que tudo esteja interligado com tudo o resto”.
Num artigo da Forbes, com data do passado mês de setembro, podemos ler que um dos maiores produtores de aço da Rússia, decidiu criar o maior “data lake” (repositório de dados no seu formato natural) do país. Com este investimento, petabytes de informação gerada na produção de aço, que anteriormente eram descartados, serão agora armazenados para análise. Segundo a companhia, a estratégia visa assegurar a vantagem competitiva face a regiões geográficas de produção de aço em franco crescimento, como a Ásia e a Europa.

 

O papel do Big Data, Cloud Computing e Data Analytics

Tecnologias de informação e comunicação modernas como os sistemas ciber-físicos, big data analytics e o cloud computing vão ajudar na deteção antecipada de problemas nas linhas de produção, contribuindo assim para a sua prevenção. Por outro lado, o incremento da produtividade, qualidade e agilidade beneficia de sobremaneira o valor competitivo da Indústria.
big data analytics na área da Indústria 4.0 pode ser explicado de forma simples utilizando a mnemónica dos 6C’s, correspondendo eles a:

  • Connection (através dos sensores e das redes);
  • Cloud (computação e armazenamento de dados);
  • Cyber (modelo e memória);
  • Content/Context (significado e correlação);
  • Community (partilha e colaboração);
  • Customization (personalização e valor).

Assim, para fornecer informação útil para a gestão produtiva, os dados têm de ser processados utilizando ferramentas analíticas avançadas. Considerando a presença visível e invisível dos problemas num ambiente de produção, o algoritmo de geração de informação tem de ser capaz de detetar e endereçar problemas invisíveis como a degradação das máquinas, o desgaste dos componentes, etc.

A Abordagem LCG

Industry Performance Monitoring

Com base nos princípios da Indústria 4.0 e alicerçada na vasta experiencia que já possui na área do apoio à decisão em diversas áreas da Indústria, a LCG criou uma oferta com vista a permitir às empresas, independentemente do estágio de evolução do seu processo produtivo, tirar partido destas novas tecnologias.
A solução da LCG, a que apelidámos de “Industry Performance Monitoring”, é uma plataforma de monitorização de eficiência de linhas de produção que permite a sistematização do tratamento da informação dos eventos de produção num sistema informático, permitindo assim melhorias na qualidade de recolha da informação, e consequentemente, na elaboração de análises históricas e preditivas.

Como?

Na base do IPM está o conceito de Estação de Produção, elemento que visa representar cada uma das unidades produtivas e com o objetivo de recolher toda e qualquer informação de consumo e produção.
Em cada Estação de Produção a recolha pode ser efetuada através de diversas vias: aplicações móveis operacionais; interfaces de comunicação Indústrial; sensores adicionais (temperatura, peso, contadores, energia).
Através da associação entre as diversas estações e da ligação a plataformas third party (Ex: ERP, CRM), é possível criar um conjunto de correlações avançadas que nos permitirão descobrir novos fatores com influencia direta na eficiência produtiva, possibilitando assim reduções diretas ou indiretas de custos.

Escalabilidade Modular

O IPM está assente nas ultimas tecnologias Cloud, sendo disponibilizado como SaaS (software as a service), permitindo assim ligar e desligar novas estações de produção no formato plug-and-play, tornando a utilização do sistema totalmente escalável, sempre de encontro às necessidades de recolha e dimensão das linhas de produção. Objetivos & Benefícios

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