• 1 de julho de 2019
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Internet das Coisas e a Indústria 4.0

A combinação de Internet das Coisas e a Indústria 4.0 tem muito a contribuir para o processo de Transformação Digital.

Desde o surgimento da internet, a ideia de ter uma rede de dispositivos como ar-condicionado e TVs conectadas já era real. E a Internet das Coisas (IoT, de Internet of Things) representa isso: a interconexão de diferentes dispositivos em uma infraestrutura online.

A internet das coisas tornou-se uma realidade não somente com a alta disponibilidade da rede, mas também com as transformações digitais, como o surgimento de sensores pequenos e da computação na nuvem. A área de indústria 4.0 também se beneficia disso: a disponibilidade de mais dados do processo resulta em maior monitoramento e consequente melhoria das operações.

O que é IIoT

A IIoT, do inglês Industrial Internet of Things, é a versão industrial da internet das coisas e consiste em ter um ecossistema em que máquinas conectadas enviam dados para uma plataforma de análise de dados. Isso permite:

• Otimizar o uso de energia
• Melhorar o sistema de segurança com notificações mais efetivas
• Reduzir os gastos com infraestrutura
• Automatizar os processos

A possibilidade de monitorar o processo produtivo remotamente e em tempo real também abre uma nova janela para as fábricas inteligentes do ponto de vista de negócios. Oferecer serviços remotos e suportar customização de produtos estão entre elas.

Além de análises de negócio, os dados coletados podem ser usados em soluções de Inteligência Artificial (IA), contribuindo para inúmeros processos — de sistemas de predição de falhas usados para manutenção à automação de tarefas como inspeção de componentes na linha de montagem de produtos.

Nesses casos, também vale investigar a possibilidade de IA embarcada — baseada em Computação de Borda (Edge Computing). Esse tipo de solução coleta os dados, realiza seu processamento e toma decisões e ações no próprio dispositivo de coleta.

Embora não seja a opção adequada a todas as soluções — dependendo do tipo de chão de fábrica, especificidades do projeto e capacidade de processamento necessária, algumas vantagens que podemos encontrar são:

• Redução de custos com tráfego de dados
• Redução de custos com armazenamento em nuvem
• Redução do uso de processamento

O mercado de indústria 4.0 está pronto para a internet das coisas?

No Brasil, uma pesquisa realizada pela ABII (Associação Brasileira da Internet Industrial) envolvendo 84 empresas, mostra que apenas 29% conhecem a tecnologia e que 65% não tem nenhum programa de IIoT em andamento. Além disso, 52% responderam que têm intenção de implementar projetos que usam a tecnologia somente nos próximos anos.

A pesquisa mostra também que os grandes impulsionadores da internet industrial são os executivos de operação e líderes da TI. O segmento automotivo e de manufatura são os mais relevantes nesse contexto.

A inserção da internet das coisas em ambiente industrial possibilita que diversas áreas operacionais passem por uma transformação digital positiva. No chão de fábrica, a IIoT permite contornar pontos falhos existentes entre o ERP e o MES, evitando a inserção de dados manuais e falta de detalhamento do processo.

De acordo com relatórios da IBM, extrair informações analíticas do processo produtivo pode aumentar em até 20% a capacidade produtiva de uma linha.

Equipamentos Monitorados

Com a ajuda de sensores, SCADA ou DCS, é possível aumentar a produtividade de uma máquina entre 10 a 25%, aquisitando dados relevantes como velocidade de operação, tempo de ciclo e quantidade produzida.

Os dados são enviados e processados por um servidor que é capaz de gerar resultados e análises dos equipamentos. Esses são então disponibilizados para os usuários via web ou app por meio de métricas como eficiência (OEE), tempo de setup e paradas.

Além de contribuir com ganhos na eficiência dos equipamentos, a IIoT também permite colher informações sobre a utilização de recursos industriais que resultam em menos manutenção, maior confiabilidade e menor taxa de erro. Uma análise feita pela Deloitte mostra que é possível reduzir a manutenção de máquinas em até 40% a partir de dados em tempo real.

A análise dessas informações, juntamente com algoritmos de machine learning (subárea de Inteligência Artificial), torna possível prever comportamento anormal do equipamento. Cientistas de dados usam padrões como referência para criar modelos preditivos e assim detectar falhas antes mesmo de ocorrerem.

Logística e Rastreabilidade

A IIoT permite que empresas tornem o gerenciamento da cadeia de suprimentos mais inteligente com o rastreamento em tempo real de qualquer objeto, seja ele um recurso fabril, produto sendo fabricado ou até mesmo um caminhão de entrega. Além rastrear as propriedades de cada item, é possível monitorar as condições atuais de objeto antes mesmo de chegarem ao destino final.

Considere o caso de uma empresa farmacêutica que precisa despachar um produto que necessita ter a temperatura controlada. Um sensor anexado no interior do container permite que o fabricante receba informação de qualquer desvio de temperatura, de forma que a transportadora possa tomar uma ação para resolver o problema.

O desafio de enfrentar a transformação digital frente ao uso de IoT nas indústrias inclui alguns obstáculos que ainda são muito questionados por empresas. Questões como segurança de dados e privacidade são delicadas. A dificuldade em comprovar o ROI e a necessidade de integração com máquinas antigas também existem. Vejamos alguns pontos em detalhes:

Segurança da informação

As oportunidades apresentadas pela IoT tem um grande desafio pela frente em relação à segurança e privacidade. Manter dispositivos conectados constantemente significa que eles podem estar sendo monitorados constantemente. Um exemplo disso são smartwatches e wearables que acompanham o dia –a dia de usuários e que fornecem informações sobre seu estilo de vida, mas que não há interesse em ser compartilhado.

O fato é que ter dados expostos sem permissão é uma vulnerabilidade. E, com o elevado crescimento da IoT, o número de ataques cibernéticos tende a crescer. Dados do Gartner mostram que 20% das empresas já sofreram ataques durante os últimos 3 anos e ainda projetam aumento para 25% no número de ataques que envolvem dispositivos conectados no próximo ano.

Diante disso, a cyber segurança fica cada vez mais em evidência como preocupação central no processo de adoção de IIoT e no desenvolvimento de qualquer solução desse tipo.

Investimento e ROI

O esforço em tornar uma indústria inteligente requer investimentos em várias categorias, que vão desde a compra de hardware (scanners, sensores e gateways), armazenamento de dados e conectividade, até a qualificação de pessoas em caráter técnico e administrativo.

As empresas também precisam considerar o tempo para implementar a solução e quanto tempo será necessário para ter retorno do investimento. De acordo com a ABII, a dificuldade em comprovador o ROI é o maior obstáculo para investimento na tecnologia. A cultura conservadora de diretores é o segundo item nessa lista.

Falta de profissionais qualificados

Uma pesquisa levantada pela Inmarsat revelou que 72% das empresas ao redor do mundo têm carência em pessoas qualificadas com experiência em IoT. O estudo também aponta que 80% dos profissionais empregados não têm habilidades com a tecnologia.

A demanda está nas áreas de segurança da informação, big data, eletrônica e software embarcado, inteligência artificial e analytics. Estes dados mostram que o mercado não tem capacidade de absorver todo o potencial que a IIoT pode oferecer.

Integração com sistemas legados

Uma das grandes dificuldades em inserir soluções IoT no chão de fábrica é adaptar a nova tecnologia aos sistemas antigos. No passado, a infraestrutura da rede gerenciada pelo TI tinha outro objetivo em relação ao ecossistema da fábrica atual. A adoção da internet das coisas industrial requer integração entre TI e OT (operational technology) de forma segura e transparente. Garantir que essa convergência resulte em uma operação segura e consistente é um desafio que exige cuidado e experiência.

A internet das coisas na indústria 4.0 ajuda empresas de manufatura a maximizar a produtividade com a redução de custos e eliminação de desperdícios. Pela análise dos dados extraídos da produção, fabricantes passam a compreender em detalhes o ecossistema do processo, possibilitando melhorar estimativas de produção, tempo para comercialização e até a experiência do consumidor. No entanto, considerando a escala e complexidade das iniciativas da IIoT, o sucesso da adoção da tecnologia requer planejamento de implantação e execução bem definidos.

O Venturus ajuda clientes e parceiros industriais de várias áreas a inovar e adotar a Transformação Digital há mais de 25 anos. Atuamos em projetos de sucesso com Inteligência Artificial embarcada em dispositivos nas linhas de produção, realizando inspeções de forma automatizada e trazendo velocidade e assertividade para essas atividades.

Esses projetos contaram com a produção de estruturas e dispositivos de hardware customizados para as linhas de produções dos clientes, treinamento de modelos de Visão Computacional (parte da Inteligência Artificial) para suas necessidades específicas e desenvolvimento de interfaces web e mobile para a interação de gerência e operadores.

Além disso, sempre aplicamos as mais atualizadas boas práticas para proteger os dados gerados pelas nossas soluções. Nesses projetos, isso foi feito com foco em Cyber Security de borda, oferecendo segurança embarcada nos dispositivos de Visão Computacional..

Os nossos times trabalharam em todas as etapas, atuando end-to-end no projeto. Temos experiência para realizar o processo completo de internet das coisas e indústria 4.0 e, assim, levar a Transformação Digital aos nossos parceiros. Carregamos um nome que se consolidou no mercado de tecnologia não apenas pela agilidade e qualidade em desenvolver soluções tecnológicas, mas por oferecer uma estrutura segura e sigilosa sobre todos os projetos de cada cliente.

Artigo atualizado em: 23/05/2022