Edição 219 - Controle & Instrumentação

Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 219 – 2016

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A revolução que já é realidade IIoT no usuário industrial de tecnologia

Internet das coisas é uma expressão recorrente há alguns anos e engloba uma série de tecnologias que fazem com que cada instrumento ou coisa tenha seu próprio endereço (URL) que pode ser acessado pela Internet e pode mesmo interagir com outras coisas/instrumentos e sistemas. Um pouco mais recentemente começou-se a fazer distinção sobre IoT e IIoT – esta última, o conceito aplicado à indústria e existe para dar suporte a otimização da produção industrial. Liderados pela Internet, os mundos real e virtual estão se fundindo e isso traz inúmeras possibilidades. E incontáveis desafios.

Os pilares dessa nova era são conectividade, (cyber)segurança, interoperabilidade e flexibilidade e prometem custos menores, melhores funcionalidades, prometem ocupar menos espaço, reduzir falhas, simplificar comissionamentos, automatizar ajustes, integrar de forma modular, maximizar o tempo de uso de uma máquina ou sistema, facilitar a manutenção preditiva e aumentar a produção. Ressalte-se que o tamanho, a idade e a complexidade da planta podem introduz pontos de falha ou perda de dados, limitando a performance da digitalização – é preciso atenção.

E o mercado de IoT está perto de um ponto de inflexão, saindo dos US $ 33 bilhões gastos em 2013, para US$ 71 bilhões em 2018 - de acordo com a Juniper Research. A Cisco prevê que os cerca de 25 bilhões de dispositivos conectados até 2015 se transformam em 50 bilhões em 2020. A IoT torna possível a automação inteligente que permite o compartilhamento de informações, o que significa que desde termostatos até gasodutos poderão estar conectados. Tecnicamente perfeito; mas como isso se traduz em ganhos reais?

Os executivos estão atentos. O que pode um único chip embutido em um dispositivo fazer? O recente levantamento da Schneider Electric/IdC Global, mostrou que mais de 2.500 executivos indicaram que acreditam que a IoT faz sentido para os negócios pois cria novas oportunidades em futuro próximo, melhora a eficiência da empresa, gera benefícios comerciais de longo prazo e facilita a interface entre as empresas e seus clientes.

Daniel Morales, da diretoria de automação Sudeste da Braskem, ressalta que a IIoT, ou Quarta Revolução Industrial, define a indústria inteligente, completamente interligada aos seus principais stakeholders, dotando toda a cadeia logística de um nível superior de informação de caráter fortemente preditivo, maximizando a sua competitividade e resultados. Esta nova indústria se alicerça em um conjunto de tecnologias que amplia a inteligência e interconexão dos dispositivos de campo (sensores e atuadores), tanto entre si quanto com sistemas em camadas superiores, usando protocolos e serviços Web, gerando um conjunto massivo de dados que são armazenados em grandes repositórios estruturados. Estes repositórios são acessados via computação distribuída em nuvem, onde são executadas ferramentas de análise de dados que geram informação em tempo real, distribuída de forma abrangente através de plataformas móveis. E afeta as indústrias diretamente, na medida em que o acesso rápido e abrangente a informação de natureza muito mais preditiva do que reativa, a partir da análise de conjuntos massivos de dados em formatos diversos, muda drasticamente a forma de competir dentro dos mercados. “Estamos trabalhando internamente na definição de modelos de uso eficaz das principais tecnologias associadas à chamada quarta revolução industrial, buscando ver primeiro, o valor que elas podem agregar ao negócio e os novos processos de trabalho que precisam ser implantados, para depois selecionar as tecnologias correspondentes”.

Para Luís Mamede, Performance Systems Manager South America Bulk Supply Chain da Linde, a Quarta Revolução Industrial é a revolução da informação, dos dados industriais tornando-se facilmente disponíveis e utilizáveis. A base e terreno desta revolução é a digitalização que, basicamente, é a “transmutação” de todo e qualquer dado em informação digital plenamente utilizável e disponível: o espaço entre ter a informação e aplicá-la, ou mesmo em transformala em resultados/produto foi drasticamente diminuído.

Esta transformação abrange desde dados simples e comumente disponíveis como posição de sensores, temperaturas, fluxos, volumes produzidos, até dados complexos e seus derivados, como acertos (setups) de linhas de montagem e produção, procedimentos operativos, planejamentos de produção ou manutenção, estratégias de mercado e demandas. A partir deste terreno fértil e Big Data industrial, iniciam-se então os cruzamentos de dados, integrações e análises que geram ainda mais dados úteis, possibilitam ainda mais integrações e análises instantâneas - e resultados.

“É um movimento que comtempla a utilização de novas tecnologias no dia a dia da produção, transformando os dados em informações, trazendo o mundo virtual para mais perto do mundo real, e com isso proporcionando simulações, experiências, testes de todas as formas em uma plataforma digitalizada com segurança ao processo real. Este modelo tem sido ampliado para todos os setores da indústria; o que há bem pouco tempo era realizado só em grandes laboratórios hoje pode ser feito na tela de um notebook. E sendo a Braskem a maior indústria de base do Brasil e uma das maiores do setor no mundo, não existe a possibilidade de não fazer parte de qualquer revolução industrial, tendo o DNA da organização em 100% de inovação e melhoria continua. Inclusive já existem vários trabalhos realizados na organização que podem ser enquadrados neste novo modelo”, comenta Ruy S. Barreto, responsável pelo marketing e indicadores estratégicos da diretoria de planejamento da Unib da Braskem.

Essa revolução é plenamente aplicável na adequação da produção e distribuição à demandas instantâneas de mercado; customização de clientes em produtos que ainda se encontram em plena produção, operação remota de plantas industriais à grandes distâncias, integração completa e automática das cadeias de distribuição e produção – Big Data & Supply Chain real-time management. Aplicações em impressoras 3D e realidade virtual se somam ainda a esta realidade ao tornarem possível, inclusive, fabricação de produtos através da aplicação de conhecimento e projeto, mas sem a necessidade de unidades fabris próprias. Então, saber o quê e como fazer passa a ser mais valioso do que o fazer em si. As tendências em tecnologias surgem a cada instante, o desafio é entendê-las e identificar a melhor forma de obter resultados corporativos através delas. “A digitalização, análise de dados (Big Data) e operação remota é parte da estratégia da Linde Gás há vários anos. Em 2008 já era instaurado em Jundiaí/SP o centro de operações para América do Sul, responsável a partir deste ano em operar à distância e analisar dados de processos industriais de mais de 30 plantas em 10 países do continente. Essa centralização de dados, operação e análise em tempo real tem relação direta com alavancamento de performances, redução significativa de custos e gargalos, e geração de resultados consistentes, mensuráveis, permanentes. Hoje o grupo Linde armazena dados digitais de todas suas plantas no globo de forma centralizada (Alemanha), e possui ao menos um centro de operações remoto por unidade de negócio do grupo no mundo”, comenta Luis Mamede.

“A Cenibra possui uma base toda digitalizada e a cada momento temos sugestões e ideias que potencializam o uso desta base para novas iniciativas e melhorias no negócio. Temos aplicado vários destes conceitos aos nossos processos produtivos, desde o plantio do eucalipto até a colocação da celulose no navio, ainda timidamente, mas a cada instante surgem novas sugestões que avaliamos e materializamos quando viáveis em sistemas que melhoram os processos e consequentemente os resultados.

Quem não possuir uma visão para valorização das inovações e não acompanhar estas evoluções terá sérios problemas de sustentabilidade. Há um grupo de estudos na Cenibra para avaliar as tendências tecnológicas, estudando-as e definindo quais delas são potencialmente aplicáveis ao processo de produção celulose em toda a cadeia. Já temos inovações com um novo sistema de gestão florestal, monitoramento das florestas por CFTV, novo sistema de rádios digitais, dentre outras iniciativas”, pontua Ronaldo Neves Ribeiro, gerente do Departamento de Tecnologia da Informação e Telecom da Cenibra. O executivo ressalta que os novos modelos de negócio já afetam os clientes de forma significativa. “Para muitos negócios, não há mais a necessidade de estar presencialmente no ambiente de vendas que foi levado ao cliente através dos meios digitais. Hoje já é possível estar presente em ambientes diversos com o uso da realidade aumentada e outras inovações”.

A maior flexibilidade, abrangência no atendimento, aliada à otimização de recursos e de produtividade facilita novos contratos e negócios. As informações colhidas, integrações, otimizações e ferramentas podem trazer diversos benefícios diretos e indiretos aos clientes, seja melhorando de uma forma geral a assertividade no atendimento – com melhor integração entre Produção x Distribuição e Demanda/Supply Chain management -, seja fomentando a eficiência, a confiabilidade, a disponibilidade e a redução custos das plantas industriais - o que traz impacto direto e positivo na qualidade e condições de produtos. A Internet das coisas é uma face na disponibilização de informações, no uso e integração de dados propiciados pela digitalização. Estes dados são a fonte e o combustível para o desenvolvimento e desdobramentos da chamada Indústria 4.0.

“Máquinas se comunicando entre si, gerando pedidos, informando estoques, adequando-se e respondendo às informações também tornadas disponíveis no meio digital. Isso já é possível e exemplos de aplicabilidade não faltam: controles de temperatura se adequando à demandas; máquinas se comunicando de acordo com a demanda e prevendo ou compensando, com antecedência desgastes ou quebras; veículos/máquinas responsáveis por entregas que trocam dados ao mesmo tempo e diretamente com a cadeia produtiva - fábricas, estoques ou centros de distribuição - e com seu destino - cliente, máquinas, estoques, etc - de forma a otimizar rotas e maximizar atendimento”, lembra Luis Mamede.

Cada vez mais nos acostumamos com informação disponibilizada em diversos meios, como foi com a Internet, com os sistemas de streaming e tantas outras mudanças catalisadas pela Era Digital. A IIoT veio para ficar e é opinião uníssona que, no médio prazo, haverá muito pouco espaço no mercado para quem não estiver ao menos parcialmente inserido e participando deste contexto.

Para Luis Mamede, “é uma oportunidade muito boa para o Brasil e grande parte desta revolução é feita do uso criativo e inovador de informação – e seu uso pode ser, então, mais importante e valorizado que a própria fabricação em si. O que reduz em vários casos a necessidade de grande capital e de tecnologia. O que precisa ser incentivado e desenvolvido no Brasil é a certificação ou normalização destes processos digitais.

“Também acredito que não há volta neste caminho, o mundo já adotou estes conceitos. Já nos EUA o mercado de TI está bastante empolgado com estas oportunidades e com os benefícios potenciais que podem trazer aos negócios de maneira geral. Nossa realidade é um pouco diferente se comparada com outros países. A base do conceito de IoT é a conectividade e sabemos que ainda temos um longo caminho a percorrer. Os próprios fornecedores de tecnologia têm dificuldades técnicas de aumento de capacidade. Mas mesmo as dificuldades são oportunidades e devemos aproveitá-las para fazermos diferente e de forma inovadora”, comenta Ronaldo. “Nossos clientes em variados níveis também estão desenvolvendo novas formas de realizar suas produções apoiados nessas novas tecnologias, sendo o plástico por si só um alavancador de novas formas, tecnologias e conceitos. É vital o uso de tecnologia de designer virtual e processos ciber-físicos para a criação de novas coisas e funcionalidades.

Minhas atividades hoje estão 100% focadas nestes novos conceitos da Indústria 4.0, e sou um privilegiado de ter a oportunidade de desenvolver projetos com base nestes princípios, tendo como destaque os pilares “Capacidade em Tempo Real, Modularidade e Virtualização”.

Como exemplos posso citar o Conexão Unib da Braskem, que tem como princípio o uso de modelos matemáticos para consolidação e conversão da informação de chão de fábrica em informação gerencial e financeira da empresa. É bem verdade que o conceito da Indústria 4.0 comtempla uma automação muito mais autônoma do que fazemos hoje, porém existem fases a serem alcançadas em todos os níveis para consolidar essa ideia de independência dos processos. Isso vai requerer um nível mais elevado de conhecimento e modularidade dos processos que utilizamos hoje, porém considero que estamos no caminho certo e sem volta”, relata Ruy.

Daniel acredita que sob o ponto de vista de acesso à tecnologia, o Brasil não tem grandes problemas; eles estão na infraestrutura para suportar um crescente número de aplicações baseadas em Internet e processamento distribuído em nuvem. “Outra questão que demanda atenção e que definirá também o quão estaremos prontos é a formação de profissionais capacitados. O Brasil é um país carente de mão de obra qualificada, principalmente nas áreas intensas em tecnologia. É necessário maior investimento para a formação de profissionais que possam atuar neste novo contexto da Indústria 4.0, que exige profissionais com um perfil capaz de trabalhar num cenário de integração cada vez mais intensa entre IT e OT”.

É senso comum que para a implantação completa da ideia que a IIoT traz, é preciso que a Infraestrutura esteja forte. Ela é a base desta transformação. Muitas empresas, mesmo antes dos conceitos da IIoT se propagarem já apresentavam seus programas de digitalização industrial, pois investiram em redes de processos e em sensores inteligentes. Mas a IIoT vai além disso e as aplicações surgirão espontaneamente diante dos recursos trazidos pelos avanços tecnológicos. Além da aplicação da Linde – de gerenciamento remoto de várias unidades de gases industriais – a Fujitsu, por exemplo, desenvolveu um sistema para o agronegócio onde as vacas estão conectadas digitalmente, dando informações sobre sua movimentação e suportando uma base analítica que determina o melhor momento para a inseminação, com resultados promissores.

Como ressalta Ronaldo, os resultados do passado não garantem o futuro. “A cada momento temos que pensar no amanhã e nas novas formas de melhorar os resultados, que só acontecem com o empenho das pessoas, pois elas geram ideias. A tecnologia é a maior aliada na execução destas ideias. O mundo moderno está repleto de oportunidades, há muitas tendências tecnológicas e estas têm trazido um novo modelo para a sociedade e para as empresas. Segundo a Forbes dentre as 20 empresas mais bem-sucedidas do mundo, pelo menos 5 delas são do ramo de tecnologias e as demais são dependentes da tecnologia para seu sucesso. Todas estas mudanças trarão impactos que ainda não temos como dimensionar, os riscos à segurança da informação serão aumentados, novos formatos de fazer negócios impactarão as empresas e as carreiras e as profissões precisarão ser repensadas. Nossa função como gestores é motivar as pessoas no autodesenvolvimento a buscarem melhores resultados. Eu mesmo atuo como professor universitário e é uma oportunidade para desenvolver a percepção de que o mundo será diferente amanhã e todos precisamos nos inserir nesta dinâmica. Algumas profissões não existirão mais e isto vale também para alguns modelos de negócios e empresas. Diante disto, a cada momento é necessário reinventar e fazer melhor do que fizemos ontem”.