O que são "operações inteligentes"?

Nos próximos cinco anos, espera-se que as instalações de produção globais passem por mudanças sem precedentes. Diante das pressões da concorrência e da escassez de mão de obra, os fabricantes automatizarão ainda mais as suas operações e desenvolverão linhas de produtos e abordagens de entrada no mercado inteiramente novas. A chave para esse progresso reside na capacidade dos fabricantes de

• conectar dados operacionais em tempo real com dados de negócios.
• aplicar análises de dados baseadas em IA para derivar insights e fazer recomendações.
• impulsionar a automação nas cadeias de suprimentos e na fabricação.
• capacitar os funcionários com insights em tempo real para tomar decisões de execução inteligentes e oportunas.

A fábrica do futuro combinará dados de dispositivos conectados, da força de trabalho e da cadeia de suprimentos para fornecer recomendações em tempo real, ajustar a produção sem intervenção humana e liberar tempo para tarefas de maior valor agregado.

Bem-vindo às operações inteligentes.

O que são "operações inteligentes"?

As operações inteligentes combinam a tecnologia da informação (TI) e a tecnologia operacional (TO) de um fabricante com a inteligência artificial (IA), criando um ciclo de feedback contínuo que pode ajudar a melhorar as operações.

Dados de TO das linhas de produção da fábrica, equipamentos especializados e sensores de Internet das Coisas (IoT) se misturam com dados de TI de sistemas de execução de manufatura (MES), sistemas de gerenciamento de ativos empresariais (EAM) e aplicações para finanças, RH, vendas, marketing e cadeia de suprimentos. Os dados combinados são analisados ​​usando IA, e os insights resultantes são realimentados em sistemas que ajustam as operações automaticamente. Esse ciclo de feedback contínuo injeta automação no processo de produção, ajudando a aumentar a eficiência e a impulsionar a melhoria contínua.

Principais conclusões

• As operações inteligentes preenchem a lacuna entre os sistemas de TO que administram as fábricas e linhas de produção de um fabricante e os sistemas de TI que controlam o resto da empresa.
• Os dados de toda a empresa são combinados e analisados ​​usando análises baseadas em IA.
• As operações inteligentes também podem automatizar tarefas de baixo nível, como resumir trabalhos de reparo, liberando os funcionários para executar tarefas de maior valor.
• Esse nível de operações automatizadas só é possível aplicando análises baseadas em IA a dados unificados.

Explicando as operações inteligentes

Na maioria das empresas de manufatura, TI e TO estão desconectadas. A TI geralmente consiste no software e no hardware usados para administrar o negócio e proteger seus dados para finanças, compras, vendas, marketing, RH, MES e a cadeia de suprimentos. A TO normalmente inclui os sistemas e máquinas que operam fábricas e linhas de produção: sistemas de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA), controladores lógicos programáveis (PLCs), robôs, gêmeos digitais, sensores e sistemas IoT.

As operações inteligentes preenchem a lacuna entre TI e TO. Quando os dados sobre máquinas, peças, linhas de produção, matérias-primas e produtos acabados são combinados com dados de finanças, compras, cadeia de suprimentos e outros sistemas de negócios, as empresas de manufatura podem identificar e reduzir gargalos de produção, alertar os gerentes sobre possíveis falhas nas máquinas e usar dados de sensores para melhorar o desempenho de peças e produtos acabados. Por exemplo, as empresas que fornecem componentes para montadoras podem coletar dados de sensores de seus produtos para entender seu desempenho em um ambiente real.

Como as operações inteligentes funcionam?

As operações inteligentes começam com a criação de um gêmeo digital, que é uma representação virtual da linha de produção da fábrica exibida em monitores de estações de trabalho ou dispositivos móveis. Para criar o gêmeo digital, são colocados sensores nos equipamentos de fábrica usados ​​para montar os produtos; por exemplo, moinhos, estações de soldagem, tornos e braços robóticos. Os sensores também podem ser anexados ao produto acabado, bem como aos componentes utilizados na fabricação. O gêmeo digital coleta informações desses sensores (dados como rotações por minuto, temperaturas, rendimento e estabilidade das máquinas) e as exibe em um “explorador visual”, proporcionando aos funcionários e supervisores uma visão panorâmica do chão de fábrica. O explorador visual alerta os funcionários para problemas mecânicos, como um torno instável ou um braço robótico que se movimenta fora dos parâmetros definidos.

Esses conceitos são familiares para empresas que adotaram práticas da Indústria 4.0, incluindo manufatura inteligente e fábricas inteligentes, mas as operações inteligentes vão ainda mais longe.

Nas operações inteligentes, a IA obtém informações (contidas nos sistemas de TO) da fábrica inteligente, analisa-as e envia alertas para os sistemas de TI que administram os negócios. Esses alertas, por sua vez, podem desencadear automaticamente tarefas mais complicadas que, sem IA, exigiriam intervenção humana. Os exemplos incluem ajustes de produção autônoma ou tarefas de RH, como garantir que técnicos e operadores tenham as certificações adequadas para executar o trabalho atribuído a eles.

As operações inteligentes criam um ciclo de feedback autônomo de “detectar, responder, decidir e agir”, movendo a produção em direção às operações sem intervenção humana. Coletar, combinar e interpretar dados operacionais para executar tarefas complexas só é possível com o poder da análise baseada em IA em uma plataforma de nuvem unificada.

Características das operações inteligentes

As operações inteligentes incluem uma interface de usuário única que fornece tudo o que os operadores precisam para executar seu trabalho. Essa configuração pode até substituir os sistemas tradicionais de execução de manufatura, que geralmente são soluções pontuais que não se integram bem a outros sistemas corporativos.

As operações inteligentes têm quatro características principais.

• Conectadas: do design à produção, as operações inteligentes exigem um único "thread digital" que conecta dados de diferentes ambientes e estágios no ciclo de vida de um produto fabricado. Essa conectividade permite que funcionários e gerentes obtenham visibilidade das operações de fabricação que ocorrem no mundo físico.
• Unificadas: em operações inteligentes, os dados de uma tarefa de fabricação (como uma ordem de serviço) estão vinculados à transação comercial que a gerou (por exemplo, um pedido de cliente). As operações inteligentes usam um único modelo de dados para unificar os dados de negócios e de produção, ajudando a garantir que os pedidos sejam criados com as especificações corretas para atender à demanda do cliente.
• Inteligentes: as operações inteligentes usam análise de dados baseada em IA para fornecer insights sem precedentes em áreas como garantia e controle de qualidade, desempenho da linha de produção, desempenho dos produtos finais e disponibilidade de ativos no campo (como um avião alugado ou uma torre de comunicação).
• Automatizadas: com operações inteligentes, as mudanças impulsionadas desde o início (como alterações nas prioridades dos pedidos ou nos cronogramas de produção) podem ser implementadas rapidamente no chão de fábrica. Por outro lado, problemas como equipamentos com defeito ou falhas podem ser identificados rapidamente e usados ​​para influenciar processos de negócios upstream (como planejamento e manutenção). Isso aumenta a produtividade e ajuda os funcionários a tomar decisões mais inteligentes.

Benefícios comerciais das operações inteligentes

Os fabricantes podem obter uma vantagem competitiva ao fornecer aos trabalhadores os dados e insights certos, no momento certo. As operações inteligentes podem tornar os funcionários mais engajados, permitindo que eles se concentrem em melhorias que agregam mais valor para o negócio. Os benefícios das operações inteligentes incluem

• Melhor desempenho operacional geral. O monitoramento contínuo e o ciclo de feedback das operações inteligentes ajudam os fabricantes a aumentar a produtividade, melhorar a qualidade, expandir a visibilidade da produção e melhorar a produção da fábrica.
• Melhor seleção e retenção de funcionários. A maioria das pessoas deseja trabalhar e permanecer em empresas onde possam fazer a diferença. Ao automatizar tarefas repetitivas, as operações inteligentes liberam o tempo dos funcionários para resolver os problemas mais importantes da empresa, de forma que eles se sintam mais engajados.
• Cadeias de suprimentos mais resilientes. Ao aplicar análises baseadas em IA aos dados de TO e TI, os gerentes da cadeia de suprimentos podem receber alertas automáticos sobre possíveis paralisações de trabalho e responder alterando rapidamente planos, fornecedores ou a logística.
• Riscos e custos reduzidos. Ajustar a produção com base nos sinais de oferta e procura continua sendo um desafio para muitos fabricantes. Ao mesmo tempo, o aumento dos custos de material, mão de obra e custos indiretos dificulta a manutenção das margens de lucro. As operações inteligentes podem reduzir o risco da demanda porque os gerentes da cadeia de suprimentos imediatamente recebem alertas sobre possíveis interrupções, podendo reagir rapidamente e optar por planos alternativos. As operações inteligentes podem reduzir custos (e assim aumentar as margens de lucro) por meio de níveis mais altos de automação.
• Crescimento mais rápido. As operações inteligentes ajudam a maximizar a capacidade para que o fabricante possa produzir mais, com maior rapidez, para atender à crescente demanda. Por exemplo, se um fabricante pretende apoiar um novo modelo de negócios, como adicionar serviços de personalização a produtos existentes, as operações inteligentes podem fornecer a automatização necessária para produzir encomendas personalizadas com maior rapidez e precisão e para prever quando o produto precisará de manutenção.
• Sustentabilidade integrada. O ciclo de feedback contínuo das operações inteligentes ajuda a empresa a atingir suas metas de sustentabilidade e a tomar medidas corretivas rapidamente quando há o risco de não alcançar seus objetivos. As metas de sustentabilidade dos fabricantes incluem a redução do consumo de energia e de recursos naturais, a redução do impacto ambiental negativo dos seus produtos e a melhoria da segurança dos funcionários e dos produtos.

Desafios das operações inteligentes

O maior desafio para as operações inteligentes é que a TI e TO de um fabricante são frequentemente gerenciadas por departamentos diferentes, cada um com suas próprias prioridades. Esses departamentos podem até ter redes independentes e os seus próprios processos de compras e orçamento. Outros desafios incluem

• Aplicações herdadas, normalmente executadas on-premises, que invariavelmente tinham muitas customizações, mas agora estão obsoletas, exigindo alterações no código subjacente. O esforço técnico necessário para fazer essas mudanças diminui o ritmo da inovação.
• Os fabricantes têm dificuldade para conectar o MES ao thread digital descrito acima. Muitas vezes, eles dependem de soluções pontuais escolhidas de forma independente por diferentes grupos na organização. Essa proliferação de sistemas aumenta a complexidade e torna mais difícil agilizar e automatizar as operações.
• Soluções que funcionam isoladamente umas das outras. Por exemplo, o gerenciamento do ciclo de vida do produto, onde a maior parte do design e desenvolvimento ocorre, não está bem conectado ao MES, retardando as melhorias no produto final.
• Manutenção executada independentemente das operações, tornando o planejamento ineficiente e reduzindo o tempo de atividade de ativos (como equipamentos de construção) vendidos ou alugados para os clientes.
• Sistemas de TI e TO que usam interfaces de usuário complicadas e inconsistentes, projetadas para alimentar o sistema em vez de atender às necessidades do usuário. Em vez de ajudar, isso atrapalha os funcionários a executar seu trabalho de forma rápida e eficiente.

O futuro das operações inteligentes

Os conceitos de operações inteligentes podem ser aplicados fora da manufatura. O campo intimamente relacionado da manutenção, por exemplo, pode se beneficiar das mesmas capacidades para prever quando as máquinas podem falhar e enviar equipes de reparação para evitá-las. Os dados alimentados por ativos em campo, como torres de telefonia celular e motores a jato, podem ser usados ​​para melhorar esses ativos e aumentar o tempo de atividade.

Outras indústrias centradas em produtos também podem aplicar ideias de operações inteligentes às suas cadeias de suprimentos. Na área da saúde, por exemplo, a aplicação de etiquetas RFID em suprimentos médicos e o uso de reabastecimento automático e coleta robótica podem proporcionar economias significativas de mão de obra e custos, ao mesmo tempo que ajudam a melhorar o quadro clínico dos pacientes. Por sua vez, uma empresa de energia pode usar um gêmeo digital para obter um desenho detalhado mostrando todos os componentes de um transformador com defeito, ver exatamente qual peça está quebrada, enviar uma equipe de reparos e até mesmo gerar um pedido de compra de peças de reposição.

Adote um futuro mais inteligente com a Oracle

A Oracle oferece um conjunto integrado de aplicações de manufatura baseadas na nuvem. O Oracle Smart Operations oferece um novo conjunto de recursos integrados ao Oracle Cloud Supply Chain & Manufacturing. A nova funcionalidade ajuda a aumentar o desempenho operacional e ajuda a força de trabalho a tomar decisões de execução inteligentes e oportunas. Ele combina dados operacionais em tempo real com dados de negócios e análises avançadas para fornecer recomendações, simplificar processos e aumentar a automação em toda a cadeia de suprimentos e manufatura.

O conjunto de aplicações em nuvem da Oracle compartilha um único modelo de dados, fornecendo a arquitetura unificada necessária para conectar TI e TO. A Oracle também incluirá recursos de IA generativa ao portfólio de aplicações em nuvem. As soluções Oracle para manufatura industrial, juntamente com a solução de análise de dados da Oracle, oferecem às empresas de manufatura insights profundos, alertas automáticos, alto nível de automação de processos e uma interface de usuário intuitiva projetada para facilitar o trabalho dos funcionários.

Perguntas frequentes sobre operações inteligentes

O que é uma operação inteligente?
Uma operação inteligente faz uso extensivo de dados operacionais e de negócios para alertar os funcionários sobre situações que precisam de sua atenção e automatizar tarefas que antes exigiam intervenção humana. É um ciclo de feedback autônomo de detectar, responder, decidir e agir.

Quais são os cinco fundamentos das operações inteligentes?
Os cinco fundamentos são um thread digital que conecta tecnologia da informação (TI) e tecnologia operacional (TO); estações de trabalho do operador que alertam os funcionários sobre possíveis problemas e recomendam melhorias; uma interface de usuário intuitiva para os funcionários; um conjunto unificado de tecnologias de nuvem em um único modelo de dados; e análises baseadas em IA, sobrepostas aos dados conectados de TI e TO.

O que é gerenciamento de operações inteligentes?
O gerenciamento de operações inteligentes é a área de gestão e melhoria de operações inteligentes, com o objetivo de automatizar tarefas complexas que antes exigiriam intervenção humana. É um passo em direção a processos de fabricação autônomos, sem intervenção humana.

O que é um exemplo de manufatura inteligente?
Um exemplo de manufatura inteligente é uma linha de produção que utiliza sensores acoplados aos equipamentos, máquinas e componentes usados ​​para fabricar o produto final. Esses sensores enviam dados aos trabalhadores da linha de produção, alertando-os, por exemplo, sobre possíveis problemas na linha (como uma máquina que precisa de manutenção).

Indústria 4.0 é o mesmo que manufatura inteligente?
Não. A manufatura inteligente é um componente da Indústria 4.0. Outros componentes incluem manutenção inteligente, gerenciamento inteligente da cadeia de suprimentos, logística conectada, drones, robótica e segurança cibernética.