Guia rumo à Indústria 4.0

Cecília Vicente *, Diogo Maurício *, Ricardo Freitas *, Rui Soares *, Sandra Carreira * * CENTIMFE – Centro Tecnológico da Indústria de Moldes Ferramentas Especiais e Plásticos

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A indústria de moldes caracteriza-se pela utilização de equipamentos tecnologicamente avançados, layouts fluidos, recursos humanos dedicados e com competências adequadas às funções que desempenham; tem o reconhecimento dos clientes e do mercado em geral, pela excelente qualidade dos produtos fornecidos.

As tecnologias da Indústria 4.0, aportam às empresas soluções de robótica e automação geradoras de eficiência operacional, que facilitam os processos de inovação, fomentam a comunicação em realtime, entre si e com os clientes e o mercado em geral, para além de ser possível acompanhar e avaliar o desempenho dos processos em tempo real e introduzir as melhorias contínuas em cada processo e em cada momento.

O desafio da Indústria 4.0 coloca questões como:

As questões para reflexão sobre a decisão de investimento, devem estar associadas a uma estratégia de inovação e mudança, alicerçada num plano estruturado e faseado, que em cada fase é monitorizada, avaliada e quantificada, proporcionando alertas para as fases seguintes.

As tecnologias INDÚSTRIA 4.0, permitem digitalizar toda a empresa; todas as fases do ciclo de vida do produto e todos os processos são passíveis de interligação e automação

RUMO À INDÚSTRIA 4.0

No âmbito do Projeto TECH-i9 promovido pela CEFAMOL, o CENTIMFE está a desenvolver um instrumento de apoio às empresas do sector de moldes, denominado: Guia Rumo à Indústria 4.0 que, face à situação existente, conhecida pela realização de um diagnóstico, descreve as tecnologias da Indústria 4.0 passíveis de serem implementadas em cada área da empresa, as suas interligações, bem como desafios e constrangimentos.

/ / Fig. 1 – Esquema de empresa de moldes I4.0

De um modo geral, as empresas de moldes têm estruturado a sua cadeia de valor nas áreas funcionais descritas na Fig. 1, e que em função da sua dimensão, pode ou não ter recursos atribuídos (ou gerilos via subcontratação). Há outras empresas que tiram partido desta visão beneficiando da sua inserção em grupo empresarial.

O caminho a ser tomado (ou já iniciado) por cada uma das empresas rumo à Indústria 4.0 pode ser feito, implementando tecnologias a uma só área, a várias, ou a todas:

Só se atingirá uma plena Indústria 4.0 quando a integração horizontal estiver totalmente realizada entre todas as áreas, quando se verificar toda a cadeia de valor digitalizada, interligada e a relacionar-se entre si: equipamentos com equipamentos; equipamentos com pessoas.

Pode ser necessário realizar primeiro em cada área a integração vertical, isto é, que os diferentes sistemas de Tecnologias de Informação que possam existir em diferentes níveis de cada área, comuniquem entre si.

“Para quem nada tem, querer ter tudo de uma só vez, pode ser um problema!”

As novas tecnologias associadas à Indústria 4.0 trazem inúmeras oportunidades para a agregação de valor aos clientes e para o aumento de produtividade dos processos das empresas, mas sem a abordagem adequada podem desperdiçar grandes investimentos, colocando em causa os resultados esperados.

As tecnologias com suporte digital são, no entanto, vulneráveis, porque aumentam o risco da sua dependência e da quantidade de informação armazenada e em circulação, expondo as empresas e os seus ativos, sendo necessário proteger as áreas consideradas críticas por cada organização, refletindo essa preocupação na estratégia da Cibersegurança.

O recurso a tecnologias da Indústria 4.0, como sejam sensores avançados ou sistemas avançados de informação, interligadas entre si e que fornecem e recebem informação das diversas áreas com as quais são ou podem ser conectadas, gera rapidez de partilha de informação, apoio à tomada de decisão, ao mesmo tempo, que reduz improdutividade, minimiza erros e melhora a eficiência.

Para além da digitalização da empresa, as tecnologias da Indústria 4.0 permitem digitalizar o próprio produto, o molde. Como exemplo, sensores e tecnologias de comunicação (RFID, NFC, 3G e 5G) permitem fornecer dados em tempo real e transmitem informação crucial sobre o molde. Isto permite monitorizar informação, localização, funcionamento e melhorar a qualidade nas peças produzidas, facilitando também a manutenção preventiva.

CASOS PRÁTICOS

As diversas tecnologias da Indústria 4.0 permitem a interligação das áreas da empresa como exposto na Fig 2.

A título de exemplo, vejamos algumas conexões da área da Produção:

/ / Fig. 2 - PRODUÇÃO: Exemplo da conectividade das tecnologias e respetivas interligações

A área da Produção é uma das mais importantes nas empresas de moldes, pois é nela que se concretiza fisicamente o produto principal: o molde.

Na Fig. 2 podemos observar as possibilidades de ligações que tem com outras áreas dentro da empresa de forma direta, com o Projeto, Ensaios, Montagem, Compras, Expedição, etc. Estas interligações que a área da produção (ou qualquer outra das áreas dentro da empresa) precisam de estabelecer, são de vital importância para que a informação e o estado de maturidade de qualquer projeto estejam claros e atualizados no seio da organização. Potenciam a otimização dos tempos de produção e permitem que todos os colaboradores se sintam como um organismo único que trabalha com um objetivo comum – a excelência no produto final. Isto deverá ocorrer num contexto onde a competitividade resulta da combinação da automação com a inteligência, flexibilidade e competência das Pessoas, num ambiente de trabalho inclusivo, sustentável e estimulante - “Human Centered Manufacturing”.

Para que as conexões sejam eficazes e também para que as áreas apresentem níveis de eficiência e performance elevadas, existem tecnologias na área da robótica/automação, IoT (Internet das coisas) e operação remota que ajudam a alcançar esses objetivos.

Na área da robótica existem, por exemplo, células de produção flexível (Fig 3) que permitem a troca automatizada de paletes e a gestão das mesmas por vários centros de maquinação. Estas células permitem uma redução dos tempos de setup e uma aproximação ao conceito “zero defeitos”.

/ / Fig. 3 - Célula de Produção Flexível (Foto cedida pela empresa Moldes RP)

No âmbito da IoT, um conjunto vasto de sensores e de câmaras de visão artificial pode ser usado para criar sistemas ciberfísicos, que permitem a monitorização em tempo real e a operação remota dos equipamentos, além de possibilitarem uma recolha de informação e de dados que pode ser partilhada e tratada em tempo real pelas diversas áreas existentes na empresa, permitindo antecipar problemas e acelerar processos.

O Guia Rumo à Indústria 4.0 para a Indústria de Moldes está a ser desenvolvido por uma equipa técnica do CENTIMFE que, partindo de um diagnóstico realizado a uma amostra de empresas do sector, foi possível conhecer o seu posicionamento face à Indústria 4.0, desde o domínio dos conceitos, a tipologia de tecnologias, a sua aplicabilidade na indústria e as competências necessárias dos Recursos Humanos.

Verificamos algum ceticismo quanto à usuabilidade de algumas das tecnologias Indústria 4.0 pela indústria, pelo que o Guia, que estará brevemente disponível, apresenta-se como um roteiro para a apropriação dessas tecnologias, bem como pela sua aplicabilidade.

Caminhamos rumo à Indústria 4.0 com processos automatizados e metodologias Lean, na conceção, desenvolvimento e fabrico de produtos cada vez mais inteligentes: MOLDES 4.0