Promove também a melhoria contínua e o controlo de custos, aproveitando capacidades ocultas e otimizando processos.

Embora possa trazer benefícios significativos, a adoção da Indústria 4.0 apresenta grandes desafios, e um dos mais complexos é demonstrar que o projeto proporcionará o retorno do investimento (ROI) necessário. Normalmente, as empresas calculam o ROI de novas máquinas de produção, como uma nova prensa capaz de produzir mais em menos tempo ou um motor mais eficiente que reduz os custos de energia, mas com a Indústria 4.0, o ROI é mais intangível, uma vez que as melhorias se baseiam numa melhor utilização dos dados, em vez de contagens e medições físicas.

Em última análise, a Indústria 4.0 depende de tecnologia inteligente para captar dados que possam ser transformados em insights acionáveis: se os dados não forem medidos com precisão, o processo não pode ser melhorado. Sem melhorias, a tecnologia não gera retorno do investimento.

A Red Lion, fabricante representado pela Farnell, é especializada em soluções que permitem às empresas visualizar os seus dados de processo para garantir a implementação de melhorias. Barry Turner, Technical Business Development Manager da Red Lion, afirma: “Se não tivermos uma compreensão clara para onde vamos e porque vamos para lá, é muito difícil determinar se realmente chegámos ao nosso objetivo. No início de um projeto, precisamos de definir o resultado de negócio que queremos alcançar, por exemplo, ligando os dados de controlo de processos ao nosso sistema de TI. O que estamos a tentar fazer e como vamos medir isso mais tarde para determinar se atingimos o objetivo?”

Três áreas-chave para melhorar o ROI

Para obter o retorno do investimento (ROI) adequado para um projeto e demonstrar que foi alcançado, é necessário focar-se em algumas áreas-chave.

• Avaliação dos principais indicadores de desempenho

A Indústria 4.0 pode ajudar a melhorar a qualidade do produto, a eficiência, a disponibilidade da produção e o consumo de energia. As empresas devem identificar indicadores-chave de desempenho (KPIs) relevantes nestas áreas e monitorizá-los antes, durante e após a implementação do projeto. Desta forma, os fabricantes podem ter a certeza de que verificaram o retorno do investimento (ROI). Podem também existir vantagens qualitativas que, embora não tenham impacto nos lucros, podem aumentar a eficiência operacional, por exemplo, disponibilizando dados mais rapidamente. Isto poderia permitir uma intervenção mais precoce num processo para o ajustar às especificações, evitando perdas e mantendo a elevada qualidade do produto.

• Identificação de pontos críticos

A melhor estratégia global para implementar a Indústria 4.0 é focar-se nas áreas com maior potencial de melhoria que possam aumentar as margens de lucro. Ao concentrar-se nos pontos mais críticos, é possível utilizar os dados para orientar as ações que melhoram o desempenho. A melhor forma de alcançar um retorno razoável do investimento (ROI) é através de pequenos projetos que possam demonstrar melhorias mensuráveis ​​num prazo de 90 a 120 dias.

Kevin Goohs, Diretor de Estratégia de Implementação IoT da Omega Engineering, fabricante representado pela Farnell e especialista em soluções de monitorização e deteção de processos, afirma: "Para atingir o retorno do investimento (ROI) necessário, após a integração dos dados, comece com um projeto piloto. Isto permitir-lhe-á identificar padrões nos seus equipamentos que não tinha percebido antes. Nesta escala, não demora muito tempo para perceber como a qualidade do produto e do processo pode ser melhorada com dados que antes eram inacessíveis."

• Maior utilização dos colaboradores

Considerando os desafios laborais e a escassez de mão-de-obra qualificada que impactam as operações comerciais, é crucial otimizar a utilização deste recurso, que pode ser dispendioso. As técnicas da Indústria 4.0 permitem uma utilização mais eficiente e eficaz da mão-de-obra, eliminando a necessidade de leituras físicas de dados em dispositivos de medição e o registo de resultados em papel. Leituras mais rápidas e precisas garantem melhor qualidade e menos reclamações, impulsionando a qualidade e a eficiência em toda a fábrica e contribuindo para um elevado retorno do investimento (ROI).

Acesso rápido a dados de qualidade

A obtenção de um ROI mensurável depende muitas vezes do acesso rápido a dados que possam revelar onde podem ser feitas melhorias num prazo razoável. Estes dados devem ser agregados num painel de controlo para exibir as informações essenciais de que os gestores necessitam.

As novas tecnologias inteligentes facilitam a recolha e comparação rápidas de dados, o que, por sua vez, simplifica a gestão, a monitorização e a justificação do ROI (Return on Investment). A Advantech, fabricante representado pela Farnell, oferece uma gama de soluções para a recolha de dados, desde sensores inteligentes a módulos inteligentes com inteligência integrada. Também fornece soluções de back-end que permitem aos utilizadores introduzir e largar diversos tipos de cálculos de ROI, como a eficiência geral do equipamento e o consumo de energia.

Matt Dentino, Gestor de Canal de Internet Industrial das Coisas da Advantech na América do Norte, explica: “Os nossos módulos fornecem a inteligência de back-end para converter dados em informações de forma fácil e rápida, que ficam imediatamente disponíveis para a gestão. Normalmente, as análises de vibração e os dados de amostras de óleo não são necessários. O que é necessário, no entanto, é compreender como é que estes fatores afetam a linha de produção. Como é que isto afeta o número de produtos fabricados? Como é que isto impacta o resultado final? Qual é o custo residual?”

"Tudo isto pode agora ser integrado em painéis de controlo fáceis de criar, que proporcionam um retorno do investimento. Já não precisa que alguém faça leituras físicas para determinar o seu consumo de energia. Agora, estes dados são compilados em minutos, se não em segundos.".

O custo da inatividade

As interrupções na produção devido a falhas nos equipamentos podem custar centenas de milhares de euros em pouco tempo.

Por exemplo, uma análise da ABB Motors indicou os potenciais custos decorrentes de uma avaria do motor. [1]

A análise examinou um motor de 315 kW com uma eficiência de 95,5% utilizado num processo contínuo. Considerando um custo de energia de 0,11 €/kWh e o motor a funcionar durante 8.400 horas por ano, o custo de operação ao longo de 20 anos seria de aproximadamente 7 milhões de euros. Este valor é extremamente elevado quando comparado com um preço de compra aproximado de 18.000€.

No entanto, o custo de não utilizar o motor é igualmente significativo. A análise citou o exemplo de um motor utilizado na indústria de petróleo e gás, onde tal falha poderia resultar em perdas de 220.000€ por hora. Isto significa que uma única paragem de dez horas ao longo dos 20 anos de vida útil do motor provocaria perdas de cerca de 2,2 milhões de euros.
Os investimentos em tecnologias da Indústria 4.0 podem ser justificados apontando para este tipo de potenciais perdas, que são muitas vezes causadas pela falta de experiência com a manutenção preditiva. A manutenção preditiva utiliza dados e análises para determinar quais as máquinas que correm o risco de falhar muito antes de isso realmente acontecer.

Alexandra Rangel, Engenheira de Aplicação Nacional do PowerXpert para a divisão de componentes de energia da Eaton, parceira da Farnell, destaca a importância da manutenção preditiva baseada em dados para atingir o retorno do investimento (ROI) necessário: "Os colaboradores que fazem a manutenção das instalações, que as mantêm em funcionamento, estão a começar a reformar-se, e o seu conhecimento não está a ser transmitido. Muitas fábricas, centrais elétricas e até mesmo instalações comuns estão a começar a considerar a manutenção preditiva em vez da manutenção preventiva."

“É essencial ter a capacidade de recolher dados sobre diferentes parâmetros de estado do sistema ou receber alarmes de cada componente e compará-los num local central”, afirma Rangel. “Isto permite-nos prever prioridades na próxima ronda de manutenção, porque os dados mostram que algo não está bem, ou intervir proactivamente antes que algo aconteça. A manutenção ‘preventiva’ programada é realizada, como o termo sugere, regularmente, mas isso por vezes significa que ocorre quando não é necessária. Além disso, pode deixar passar indicadores de que algo vai correr mal, porque ninguém procura problemas em algo que foi verificado no mês passado.”

"O mais importante a considerar é: quanto custará se esta ferramenta se avariar? E se isso paralisar toda a fábrica? E se o processo for interrompido durante oito horas, quanto perderá por não poder processar os produtos? Portanto, a capacidade de recolher os dados e tomar decisões inteligentes com base neles contribuirá para um retorno do investimento (ROI) global.".

Conclusão

A utilização da tecnologia IoT e das técnicas da Indústria 4.0 num ambiente de fabrico oferece benefícios significativos, mas também apresenta grandes desafios. Um desses desafios é justificar o custo das soluções propostas, demonstrando que podem gerar um retorno razoável do investimento.

Os principais fornecedores de soluções da Indústria 4.0, como a Red Lion, a Advantech e a Eaton, cujos produtos estão disponíveis através da Farnell, podem ajudar os fabricantes a ultrapassar estes desafios e a fazer com que a Indústria 4.0 funcione para eles.

Kevin Goohs, da Omega, conclui: "Acredito que, com o tempo, o retorno do investimento (ROI) se tornará evidente. Ou as tecnologias serão adotadas, ou o problema da gestão eficaz das instalações será gradualmente resolvido. O ROI servirá para melhorar a capacidade de competir no mercado e melhorar a qualidade do produto.".

Referências

[1] https://drivesncontrols.com/news/fullstory.php/aid/5847/What_is_the_real_cost_of_owning_a_motor_.html