Implementação de sucesso de IoT na sua indústria - O seu guia passo a passo

A transformação digital é uma empreitada significativa que não apenas requer a seleção cuidadosa da tecnologia adequada, mas também o apoio de todos os níveis da organização, principalmente do chão de fábrica. As equipes do chão de fábrica que estão começando a digitalizar sua produção provavelmente são novatas nos conceitos de digitalização de manufatura e exigirão um processo estratégico de gerenciamento de mudanças para facilitar uma transição sem problemas para uma nova forma de operar.

Do ponto de vista de hardware e TI, as equipes do chão de fábrica também precisarão preparar seus equipamentos e redes para aquisição de dados. Com a introdução da coleta automatizada de dados, também há medidas de segurança e conformidade a serem consideradas em preparação para implantação, o que é particularmente importante para indústrias com alta regulamentação.

Como preparar o chão de fábrica para IoT

Este guia serve como uma lista de verificação útil para os usuários e gestores garantirem que estão totalmente preparados para implantar a IoT. Aqui abordaremos as principais características de uma plataforma IoT para monitoramento de equipamentos e processos e todos os desdobramentos do projeto nas áreas envolvidas.

Com um planejamento adequado, apoio de todas as equipes e a solução correta, as indústrias podem aumentar significativamente a sua chance de sucesso e o valor obtido pela digitalização de suas operações, tornando-se cada vez mais produtivas em um ambiente cada vez mais competitivo.

1.  Preparando a sua Equipe

Desde a segunda revolução industrial, com a introdução de processos contínuos, especialização de trabalhadores e produção em séria na manufatura, a coleta de dados é realizada manualmente, portanto a introdução de IoT com a coleta e inteligência de dados, resulta em choque cultural, desconforto e falta de adoção. E é compreensível que operadores e mecânicos se sintam inseguros com a perspectiva (incorreta) de que os dados de processo capturados, cada ação (ou omissão) possa ser rastreada e visível pela gestão.

A visibilidade precisa e em tempo real tem valor claro para qualquer operação, mas sem a introdução adequada, a impressão passada é de que a fábrica se tornou um grande “big brother” onde cada movimento de cada funcionário é observado, IoT NÃO É ISSO!

No entanto, se o projeto IoT não for introduzida de forma estratégica, a adoção geral da solução pode não se sustentar, resultando em falha ou, pelo menos, um não cumprimento do pay-back esperado. Em vez disso, as soluções de monitoramento de produção devem ser apresentadas como ferramentas úteis que podem ser utilizadas por vários níveis e funções dentro da indústria.

Além de proporcionar um valor claro aos gestores do ponto de vista de visibilidade e análise da operação, as soluções IoT fornecem informações em tempo real que ajudam a capacitar e eliminar sobrecargas da mão-de-obra de montagens e demais processos manuais, atuando diretamente na identificação de gargalos, balanceamento de linhas de produção e ociosidades, contribuindo de sobremaneira para produtividade inteligente e eficaz.

Vamos a exemplos: a plataforma IoT pode capturar autonomamente tempos de parada e contagens de peças em tempo real, eliminando a necessidade de registros manuais desgastantes em planilhas e posterior carregamento nos sistemas de gestão da empresa. O resultado? As equipes de chão de fábrica podem se concentrar em sua tarefa mais importante, a gestão de equipamentos e processos. E vamos além, com acesso a painéis visíveis que mostram contagens de peças e a meta esperada, assim como alertas de paradas e gargalos, os operadores estão cientes dos problemas, onde ocorrem e a severidade, tudo isso em tempo real, e podem agir mais rapidamente para atender às metas diárias.

Outro benefício claro: a gestão tem dados históricos para análise de desempenho e comparação com processos semelhantes, garantindo dessa forma que metas reais sejam traçadas com base em realidade e não em expectativas irreais definidas dentro de uma sala com ar-condicionado.

A partir da identificação dos pontos citados as ações devem ser discutidas com as equipes de chão de fábrica antes da implantação e na medida do possivel utilizar os dados gerados (que agora não estão mais em planilhas inacessíveis) para simulações tais como regressões lineares para identificação de tendências. Também é importante enquadrar a aplicabilidade dos dados. Os gestores precisam destacar que os dados não serão usados para identificar ou ridicularizar indivíduos. Pelo contrário, os dados serão usados para monitorar e avaliar processos, além de garantir que o pessoal do chão de fábrica tenha as informações, ferramentas e treinamento necessários para desempenhar seu trabalho de maneira eficaz.

Portanto, se a indústria quiser ter sucesso em implantações de projetos IoT, o primeiro passo é ter claro que sempre a tecnologia é aliada a pessoas e nunca um substituto por si só.

2. Preparando equipamentos e infraestrutura

A estratégia para análise e preparação de equipamentos para a aquisição de dados é um grande passo para uma operação conectada e acesso pleno dos dados gerados, de forma a fornecer visibilidade do processo e contribuir efetivamente a tomada de decisão para ações pontuais e estratégias de automação.

O primeiro passo para habilitar esse nível de visibilidade de produção é a análise e preparação dos equipamentos para aquisição e tráfego de dados.

2.1. Habilitando protocolos industriais

A jornada de coleta de dados de equipamentos, inicia com a garantia de que os dados gerados durante o processo possam ser compartilhados através da habilitação de protocolos industriais.

O primeiro passo é realizar o inventário do parque e dados possíveis, desta forma é possivel definir estratégias e ações especificas para cada grupo de máquinas.

Abaixo um exemplo de inventário de parque de máquinas:

Adicionalmente ao inventário, os pontos abaixo devem ser observados, analisados e compartilhados a equipe de projeto, contribuindo para o sucesso do projeto.

CONECTIVIDADE NATIVA

Alguns fabricantes disponibilizam protocolos previamente incorporados em seus equipamentos, permitindo uma conexão rápida e fácil via Wi-Fi, Ethernet ou porta serial.

ESPECIFICAÇÃO DURANTE A AQUISIÇÃO

Alguns fabricantes oferecem pacotes de acesso a dados na opção de compra, funcionando como um “add-on” ao fornecimento do equipamento físico.

MAPA DE DADOS

Em equipamentos customizados (personalizados para a execução de tarefas especificas para o comprador) é possivel obter junto a equipe de programação o mapeamento dos dados utilizados assim como a incorporação de protocolos de comunicação no controlador (OPC UA, MT Connect, ...)

MÓDULOS IoT

Em ativos legados ou onde não existe um controle específico (equipamentos analógicos) ou ainda em equipamentos novos onde a coleta de dados pelo controlador é inviável, é possivel a instalação de sensores inteligentes e módulos (gateways) de coleta e envio de dados permitindo a conectividade mesmo em condições adversas de equipamentos

Como vimos, existem várias opções de capturar dados da máquina e vai depender da marca, modelo e se a aquisição será realizada via o controlador ou através de sensoriamento externo. O seu parceiro de IoT será essencial para determinar os caminhos e a preparação necessária do seu parque de máquinas.

2.2. Redes e conectividade

Integrar equipamentos à rede da sua indústria é uma parte essencial para uma operação conectada e acessibilidade de dados. Se seus equipamentos já estão em rede, certifique-se que os acessos são controlados e que as diretrizes de segurança foram cumpridas.

Para a conexão dos equipamentos podem ser adotadas redes cabeadas e sem fio, a decisão deverá sempre passar por critérios de estabilidade de conexão, interferências eletromagnéticas disponibilidade e obviamente custo.

Nas instalações cabeadas, a conexão é realizada através da porta Ethernet ou um adaptador PCMCIA / Ethernet e em seguida a conexão ao switch dedicado para a rede de equipamentos (como melhor prática de segurança, SEMPRE separe a rede dos equipamentos da rede corporativa).

2.3. Segurança da informação

Previamente a um projeto de IoT (ou a qualquer projeto que envolva tráfego de informações) é essencial entender quais dados serão coletados e quais podem ser considerados sensíveis, tanto em âmbito pessoal (visando a Lei Geral de Proteção de Dados) e em âmbito fabril (visando a confidencialidade de dados de produção, fornecedores, etc.)

Para elucidar as questões de segurança, por exemplo, um dispositivo IoT (sensores e gateway por exemplo) capturam as informações de operação de um equipamento CNC (funcionamento dos motores dos eixos e programação) e na maioria dos casos a programação contem os dados da peça fabricada e nome do cliente e quantidades a serem produzidas, que em um caso de vazamento de dados são de importância estratégica para o dia a dia da empresa.

3. Garantindo o sucesso

Projetos que envolvem transformação digital e a vertical IoT requerem estratégia, planejamento, seleção adequada da tecnologia, suporte da equipe operacional e todo o apoio da alta gerência. Além disso, a indústria precisa conhecer seu parque fabril e adequá-los para tráfego de dados com a infraestrutura de rede adequada para que a comunicação seja confiável e adequada à finalidade do projeto e em paralelo contemplar as medidas de segurança de informação e conformidade técnica na implantação.

As indústrias sabem que a transformação digital é essencial para a continuidade da competição no mercado e com a solução correta e orientação adequada de parceiros de projetos e associações especializadas os ganhos são significativos em termos de visibilidade do chão de fábrica, melhorias de produtividade e operacionalidade, aumento de eficiência e lucratividade.

Lembre-se, as tecnologias que sustentam a transformação digital afetam toda a cadeia produtiva, busque informações, conhecimento e parceiros com base sólida para geração de valor às iniciativas IoT dentro da sua empresa. A transformação digital é sua aliada na competitividade e não sua inimiga.