A Indústria 4.0, a Quarta Revolução Industrial, descreve uma transformação na forma como produzimos e gerimos bens que é impulsionada pela integração de tecnologias digitais no núcleo do processo de produção industrial. Este processo produtivo está em mudança, regulado pela interligação de máquinas e sistemas, pela automatização da produção, pela aprendizagem de máquinas e pela recolha de dados em tempo real. Facilitar a Indústria 4.0 é o Internet of Things (IoT), uma tecnologia fundamental que conecta máquinas, sistemas e pessoas para melhorar a produção, reduzir desperdícios e promover eficiências na indústria.

Na sua essência, a Indústria 4.0 é um sistema totalmente digitalizado e interligado no qual objetos inanimados, como máquinas, dispositivos, sensores e pessoas vivas e que respiram, estão em perpétua interação. Baseado em trocas orientadas por dados, auto-ajuste generalizado e facilidade de acesso, este sistema em constante evolução promete graus de flexibilidade anteriormente inimagináveis, conectividade e cooperação com enorme potencial para ganhos de eficiência. Foi também concebido para ser a pedra angular da fábrica inteligente – uma rede alimentada por dados que permite que a fábrica “real” seja organizada e operada com base na automação e na auto-otimização.

• Automação e robótica

Um dos pilares da Indústria 4.0 é a automação. A robótica avançada e a inteligência artificial estão a ajudar as máquinas a realizar tarefas cada vez mais flexíveis e precisas de forma autónoma ou sob supervisão humana. As máquinas podem assumir tarefas repetitivas e perigosas, criando oportunidades para redesenhar os locais de trabalho para aumentar a produtividade e a saúde. Os robôs também podem complementar os trabalhadores humanos, alcançando níveis de flexibilidade e autonomia que podem ser impossíveis apenas para os humanos, ou promovendo a cooperação para criar uma eficiência sobre-humana.

• Aprendizado de máquina e IA

Aprendizado de máquina e inteligência artificial (AI) podemos identificar o que devemos fazer com os dados que coletamos – como realizar manutenção em uma máquina que provavelmente irá falhar ou fazer ajustes no processo de produção antes que um defeito se torne uma discrepância cara. A análise dos dados coletados na área de produção por algoritmos de IA começa a fazer previsões sobre quando uma máquina irá quebrar ou pode determinar o melhor curso de ação antes que ocorra uma falha de qualidade. Esse recurso preditivo ajuda a reduzir o tempo de inatividade e garante resultados consistentemente de alto valor.

A espinha dorsal da indústria 4.0: integração IoT

A tecnologia IoT, uma pedra angular da Indústria 4.0, envolve a ligação de dispositivos e máquinas para criar uma rede que pode partilhar dados entre máquinas e com repositórios de dados centralizados. Estes dispositivos, que vão desde sensores relativamente simples a robôs complexos, destinam-se a fornecer informações uns aos outros em tempo real, permitindo aos fabricantes compreender melhor o que se passa nos seus processos de produção, fazer previsões sobre manutenção e otimizar a produção, fornecendo feedback do processo em tempo real para as máquinas.

A base da Indústria 4.0:

• Dispositivos e máquinas em rede: A tecnologia IoT, essencial para a Indústria 4.0, conecta uma ampla gama de dispositivos, desde sensores simples até robôs avançados. Esta interconectividade permite a troca de dados em tempo real, melhorando a compreensão do processo, a manutenção preditiva e a otimização da produção.
• Fabricação baseada em dados: Os dados em tempo real gerados e compartilhados entre dispositivos IoT revolucionam os processos de fabricação. Essa conectividade permite a manutenção preditiva, reduz o tempo de inatividade e garante uma qualidade de produção consistente, monitorando o desempenho do equipamento em tempo real.

Transforme a produção com dados e conectividade em tempo real

Os dados e a conectividade em tempo real associados aos dispositivos IoT também modificam a forma como as coisas são feitas. Com sensores IoT localizados em máquinas e equipamentos, os fabricantes podem monitorar o uso, o desempenho e a condição desses equipamentos em tempo real, permitindo a manutenção preditiva e reduzindo o tempo de inatividade, além de prolongar a vida útil das máquinas, garantindo ao mesmo tempo uma qualidade consistente de produção.

Além disso, a conectividade IoT permite que cada etapa do processo seja incorporada ao produto, para que a cadeia de suprimentos, o chão de fábrica e o consumidor final estejam todos conectados em um processo de fabricação mais integrado, mais ágil e que responda melhor às mudanças na demanda e requisitos de produção.

Aumente a eficiência operacional e a produtividade

Uma das aplicações emergentes mais notáveis ​​da IoT está na Indústria 4.0 e visa melhorar a eficiência e a produtividade. Normalmente, fábricas ou instalações de produção inteligentes habilitadas para IoT são equipadas com um sistema de automação e otimização. Ao aplicar tecnologias IoT, muito trabalho manual poderia ser substituído por operações mecânicas, eliminando assim erros humanos no processo de produção e movimentando o produto ao longo da linha de produção mais rapidamente. Isto também permite um refinamento futuro, na medida em que, a longo prazo, a produtividade pode ser melhorada sem acrescentar custos laborais.

Além disso, habilitado para IoT análise de dados permitirá que os fabricantes otimizem suas operações de ponta a ponta. Por exemplo, as redes de produção poderiam estudar dados de fluxo e identificar facilmente ineficiências e desperdícios, gerando assim poupanças para a empresa e para o ambiente.

Resumindo, a IoT e a Indústria 4.0 aumentam a eficiência e a produtividade ao permitir:

• Automação e otimização: A IoT permite a transformação de fábricas em instalações de produção inteligentes, onde as tarefas manuais são automatizadas, reduzindo erros humanos e aumentando a velocidade de produção.
• Análise de dados para otimização operacional: O uso da IoT para análise de dados permite que os fabricantes identifiquem ineficiências e desperdícios, gerando melhorias operacionais e benefícios ambientais.

Pioneirismo em inovação e personalização

Talvez a área de potencial mais inovadora nas tecnologias IoT esteja perto dos portões da fábrica. Os fabricantes podem agora mergulhar profundamente em montanhas de dados de consumidores para compreender como e porquê os clientes utilizam os produtos, levando a novos tipos de utilização – e às expectativas dos consumidores. Armadas com esse conhecimento valioso, as empresas podem fabricar produtos adaptados aos indivíduos, numa escala de produção nunca antes disponível. E isso, por sua vez, está impulsionando níveis mais elevados de personalização nos produtos e na forma como eles são usados.

BUT IoT industrial também sugere a necessidade de maior coordenação entre as máquinas, daí a Indústria 4.0. A transformação imposta pela incorporação da IoT na produção engloba um conjunto significativo de desafios. Esses desafios giram em torno da segurança e privacidade dos dados; Desenvolvimento de habilidades; e construir a infraestrutura adequada, tanto em hardware como em software, para aproveitar ao máximo os dados da IoT. Se estes desafios puderem ser enfrentados desde o início, os fabricantes poderão colher rapidamente os benefícios da IoT e da Indústria 4.0.

Com a IoT mudando o cenário da manufatura, a sinergia entre ela e a Indústria 4.0 poderia certamente ser o início de uma nova era da manufatura moderna. A confluência destas tecnologias não só aumentará a eficiência do processo de produção, mas também ajudará na inovação e atenderá às demandas da força de trabalho e dos consumidores em todo o mundo. À medida que a Quarta Revolução Industrial revela as suas complexidades, não há dúvida de que a integração da IoT na Indústria 4.0 estará entre os motores da revolução da indústria transformadora.

Artigo de Magda Dąbrowska, redatora técnica da WeKnow Media

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• Fonte: https://www.iot-now.com/2024/03/14/143182-iot-and-industry-4-0-create-a-transformed-manufacturing-landscape/