Quarta Revolução Industrial / Internet das Coisas industrial / Fábricas Inteligentes

Fábrica de locomotivas da GE, uma grande defensora da internet industrial. Fábrica de locomotivas da GE, uma grande defensora da internet industrial.

Christopher Mims (WSJ, 16 de Novembro de 2016) informa que, amplamente automatizada e cada vez menos dependente de mão de obra, a indústria americana ainda assim apresenta um paradoxo: embora sofisticada, ela não é tão de alta tecnologia.

Imagine máquinas de estamparia de metais em uma fábrica de autopeças que podem ter uma vida útil de até 40 anos. Agora, pense na linha de montagem, perto de Austin, no Texas, onde a Samsung Electronics Co. produz chips para os iPhones da Apple Inc. A fábrica é um ambiente branco impecável cheio de robôs carregando pastilhas de silicone de uma estação para outra. Cada detalhe do local é medido por sensores que transmitem dados para uma central, onde eles podem ser processados para aperfeiçoar o processo de produção. As únicas pessoas presentes estão lá para consertar as máquinas, que executam todo o trabalho.

Mas isso significa que ainda há uma grande oportunidade para usar, na manufatura, todo o aprendizado que o Vale do Silício aplicou, por exemplo, à publicidade. As pessoas estão realmente pensando em usar capital de risco e inovação tecnológica em coisas que são dez vezes maiores do que o mercado publicitário. Segundo empresa que ajuda processar dados coletados em linhas de montagem, o setor global de manufatura movimenta US$ 12 trilhões por ano. Os gastos anuais com publicidade no mundo todo somam só um pouco mais de US$ 500 bilhões.

Essa transformação na forma como as coisas são feitas tem vários nomes — quarta revolução industrial, Internet das Coisas industrial, fábricas inteligentes —, mas, em sua essência, trata-se da coleta do maior volume de dados possível de todas as máquinas nas fábricas, do envio dos dados para a nuvem, a análise deles por meio da inteligência artificial e o uso dos resultados para tornar essas fábricas mais produtivas, menos onerosas de operar e mais confiáveis.

O objetivo é extrair os dados de seus silos — a máquina, o chão da fábrica, os sistemas de transporte e logística — e consolidá-los de uma maneira que permita decisões em tempo real.

Exemplos do que essa “revolução” pode fazer:

  • decifrar como a temperatura ambiente pode afetar a produtividade de uma fábrica.
  • Ou elevar e reduzir a produção de uma forma mais atrelada às vendas.
  • Ou prevenir períodos de ociosidade não planejados, como quando uma máquina essencial quebra, o que pode ter um custo alto.

Já vimos essa “manutenção preventiva” sendo usada em aviões ou até automóveis, onde sensores e software podem determinar antecipadamente quando uma peça vai falhar e alertar o usuário para substituí-la.

Considerando todo o burburinho sobre a “internet industrial”, eu imaginava que estávamos bem avançados nesse processo. Não é o caso.

Até a General Electric Inc. — que juntamente com Siemens AG, International Business Machines Corp., Cisco Systems Inc. e outras vem sendo uma das principais proponentes da internet industrial nos Estados Unidos — tem enfrentado desafios para implementar novos processos em suas próprias linhas de produção. “Sinceramente, uma das coisas em que estamos trabalhando é como conectar nossos equipamentos antigos”, diz Karen Kerr, diretora-gerente sênior da GE Ventures. A GE tem quase 500 fábricas e sua meta é tornar 75 delas em fábricas inteligentes e conectadas à internet neste ano.

Parte do desafio é usar corretamente os equipamentos que as empresas já têm. Máquinas mais novas já vêm com sensores e portas de transferência de dados que tipicamente só são usadas quando elas estão sendo fabricadas ou consertadas.

Embora a intenção nunca tenha sido usar os dados desses sensores para indicar em tempo real como essas máquinas estão funcionando, verificou-se que mesmo indicadores indiretos das condições de uma máquina, como sua temperatura, podem ser combinados a outros dados para ajudar os engenheiros a entender aspectos do equipamento que não podem ser medidos diretamente, assim como determinar o que pode ser feito para evitar defeitos.

Outras firmas trabalham para agregar sensores onde eles não existiam anteriormente — um esforço que cria novos desafios, como, por exemplo, fornecer energia a todos esses sensores.

Recentemente, usei um relógio inteligente que poderia ser um prenúncio desse futuro cheio de sensores. O recém-lançado PowerWatch, da Matrix Industries, nunca precisa ser recarregado. Sua fonte de energia é termoelétrica, o que significa que ele pode transformar qualquer diferença na temperatura — normalmente entre um objeto sólido e o ar ao seu redor — em eletricidade. Ao olhar para ele, uma pequena barra de energia lentamente se elevou, até que o relógio começou a gerar 200 microwatts de energia extraída do calor do meu corpo. É uma quantidade pequena, mas suficiente para um smartwatch — ou para sensores e transmissores usados em fábricas inteligentes.

Fontes de energia como essa, painéis solares ou sensores piezoelétricos, que obtêm energia de vibrações, são fundamentais para o maior uso de sensores no nosso ambiente construído, evitando o tempo e o dinheiro gastos na troca das baterias.

Você quer poder colocar lá e esquecer. Esses dispositivos, que combinam um sensor, transmissão de dados via redes sem fio e tecnologia energética da Matrix, estão sendo desenvolvidos pela americana Civionics Inc..

O uso dessas tecnologias em relógios e na manufatura está só começando. Entre os clientes da Civionics está uma empresa que monitora as condições de pontes na Índia e uma multinacional da área de mineração que precisa adicionar sensores a seus equipamentos maiores e mais caros. As gigantes desses setores já notaram a tendência — a 3M Co. é uma investidora estratégica da Matrix e a GE está investindo na Sight Machine.

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