A Indústria Inteligente e o Controle Estatístico do Processo – Parte 01
Independentemente de você chamar de Indústria 4.0, Indústria Inteligente, ou a Internet das Coisas, as novas tecnologias e a necessidade para maior eficiência e menores índices de perda estão impulsionando a manufatura a uma revolução em como produzimos. A Quality Magazine conversou com Jason Chester, diretor da InfinityQS, para discutir o papel do Controle Estatístico do Processo (CEP) e outras importantes informações para aqueles que estão procurando um melhor entendimento sobre a indústria inteligente. A entrevista será dividida em 3 partes.
Quality: Onde o CEP se encaixa no conceito da Indústria Inteligente ou Indústria 4.0 – integração entre toda a empresa/cadeia de suprimentos?
Jason Chester: A Smart Factory, ou Indústria 4.0, é uma aplicação de tecnologias modernas conectadas que englobam toda a fábrica, empresa ou cadeia de suprimentos para otimizar essas operações entre três pontos chaves:
- Diminuir o custo – como o custo de operação, eficiência, produtividade, perda, etc.
- Otimização de processos – como agilidade, flexibilidade, tempo de resposta, qualidade do produto, satisfação do cliente, etc.
- Controlar o risco – como a volatilidade da oferta e demanda, risco de produção (como falha em equipamentos) e riscos na qualidade do produto.
A Indústria 4.0 é um conceito que pode aumentar de forma dramática a performance das indústrias em todos esses pontos. Entretanto, é apenas uma ideia – não uma solução, Não há uma solução específica da Indústria 4.0 pronta para uso que possa ser implementada. Na verdade, é a integração e aplicação de diversas tecnologias – desde sensores inteligentes de baixo custo, redes de comunicação sem fio, big data, análises (preditivas, prescritivas e visuais), integência artificial, machine learning e entre outros. Cada componente fornece uma parte crítica do quebra-cabeça da indústria inteligente ou Indústria 4.0, sendo o CEP uma delas.
Muitos que estão familiarizados com o CEP, normalmente o associam com os tradicionais gráficos de controle, sendo que é apenas uma representação visual. Por trás disso, há um conjunto de ferramentas e algoritmos poderosos que analisam, monitoram e preveem o desempenho de um processo ou característica de um produto. O CEP é capaz de identificar efetivamente anormalidades no processo em tempo real e alertar antes de uma não conformidade – por exemplo, limite de especificação, controle de conteúdo líquido, etc. Quando usada entre diversos processos o CEP fornece aos fabricantes uma visão de desempenho padronizada, em tempo real e baseada em evidências, sobre todas as suas operações.
Mesmo assim o CEP não pode trabalhar sozinho, ele requer dados de operadores, máquinas, sensores e etc – por exemplo junto com a capacidade de apresentar análises e notificações para a equipe certa, no momento certo, no local certo para a tomada de decisões imediatas de curto, médio ou longo prazo. Cada vez mais, as soluções modernas de CEP estão aproveitando o poder dos modelos de implantação baseados na nuvem, tornando as plataformas mais flexíveis, permitindo que o CEP seja implementado de maneira econômica em todo o sistema.
Por isso o CEP se torna um dos componentes críticos exigidos como parte da estratégia de uma indústria inteligente – ou Indústria 4.0
Quality: Quão importante é a padronização dos sistemas e interfaces? Um CEP eficiente pode ser alcançado sem isso?
Jason Chester: O CEP baseia-se fundamentalmente em dados – independentemente se serem colocados manualmente por um operador ou importados de outras fontes como medidores e CLPs – Controladores Lógico Programáveis. Desde que os dados possam entrar de uma forma confiável no CEP, um resultado satisfatório pode ser alcançado. No entanto, mesmo que a integração com interfaces não-padronizadas não impeça a implantação de soluções eficazes do CEP geralmente o custo e a complexidade da criação e manutenção dessas interfaces podem ser altos. Por isso a padronização dos sistemas é importante, não apenas para reduzir o custo e a complexidade, mas também para facilitar a implantação rápida de soluções eficazes do CEP em toda a indústria.
Quality: Se a Indústria 4.0 requer que os produtos e sistemas físicos sejam inteligentes o suficiente para entender o que são, em que produtos vão se transformar e para onde eles precisam ir, e além de tudo se comunicar com outros sistemas, quais são as condições que precisam ser encontradas em indústrias onde produtos e equipamentos não atingem esse nível de inteligência?
Jason Chester: Eu não acredito que a Indústria 4.0 exija que produtos e sistemas físicos específicos sejam inteligentes em tal grau, mas no sistema que governa esses processos ou produtos que a inteligência pode ser alavancada. A grande maioria dos componentes manufaturados são objetos físicos inertes e os sistemas envolvidos na fabricação deles, normalmente, realizam tarefas específicas. Uma carcaça de plástico, um tubo de escape, uma embalagem de pasta de dente, ou uma peça da asa de um avião nunca serão “inteligentes” e nem precisam ser. O produto completo que eles formam pode até ser inteligente, como um carro automatizado, mas isso já é outro caso. Assim como uma máquina de usinagem não necessita de mais inteligência do que ser apta de fazer sua tarefa designada nas especificações. Se um desvio acontecer, o sistema vai precisar de inteligência para reajustar o processo de usinagem para manter o alvo, esse nível de inteligência pode ser obtido por um controle local, inteligente o suficiente para executar essa tarefa com êxito, mas só isso.
De uma maneira mais ampla, o termo “inteligência” é super utilizado e mal interpretado na Indústria 4.0. Assim como a inteligência humana, nós necessitamos de nossos sentidos para coletar informações do mundo ao nosso redor. Quando essas informações são combinadas com experiências passadas, nós formamos o conhecimento. Inteligência é a habilidade de aplicar esse conhecimento para chegar ao resultado desejado. Igualmente, no conceito da Indústria 4.0 são utilizados sensores e outras tecnologias para “sentir” o chão de fábrica. Assim que essas informações são coletadas, integradas e analisadas em todo o sistema, já podemos transformá-las em conhecimento sobre o processo e os produtos, e em seguida, aplicar a inteligência para responder – de maneira automática ou manual – desde instruir um equipamento a reagir a certas variações ou de até localizar a matéria prima na cadeia de suprimentos. Esse sistema inteligente pode ser uma plataforma centralizada, vários sistemas interconectados entre a cadeia de suprimentos, ou numa localização específica – como por meio de edge computing.
A aplicação de todos esses sistemas inteligentes interconectados, utilizando uma infinidade de controles de mecanismo e resposta, é na minha visão, a realidade da Indústria 4.0 e da indústria inteligente. Para usar a analogia humana mais uma vez – eles se tornam o “cérebro” da indústria, podendo controlar e orquestrar de forma muito mais eficaz do que os processos manuais.
Entrevista original por Darryl Seland para QualityMag.
https://www.qualitymag.com/articles/95532-spc-and-the-smart-factory-part-one