13/04/2024 - Tecnologia e Inovação

Fábricas do futuro: fabrico digital e inteligência artificial

Por Irene Presti

Fábricas do futuro: fabrico digital e inteligência artificial

"As soluções de fabrico avançado, outrora vistas como ferramentas para aumentar a produtividade, demonstraram beneficiar cinco áreas de impacto fundamentais: resiliência, eficiência, sustentabilidade, pessoas e inovação." Fabrico avançado: um novo documento narrativo, outubro de 2023. Fórum Económico Mundial

Como é que é uma fábrica do futuro?

As fábricas inteligentes representam o futuro da produção eficiente e económica. Estas fábricas utilizam tecnologias avançadas para recolher e analisar dados, otimizar operações e melhorar a resiliência da cadeia de abastecimento.

O panorama da indústria transformadora sofreu alterações significativas ao longo dos anos, impulsionadas por avanços tecnológicos que conduziram à automatização de processos e a melhorias contínuas da eficiência. No entanto, na última década, assistimos a uma convergência sem precedentes de tecnologias disruptivas que estão a transformar completamente a forma como pensamos a produção industrial.
O objetivo é uma fábrica onde as máquinas trabalham em harmonia, comunicando entre si para otimizar a produção em tempo real.

Que tipos de tecnologias são utilizadas?

Fabrico aditivo: também conhecido como impressão 3D, em vez de utilizar métodos tradicionais de subtração de material, como o torneamento ou a fresagem, constrói objectos camada a camada a partir de dados digitais. Esta tecnologia não só permite a criação de formas geométricas complexas com uma precisão sem paralelo, como também reduz o desperdício de material e abre novas possibilidades em termos de design e personalização.

Robótica: Os robôs industriais, outrora confinados a ambientes altamente estruturados e previsíveis, são agora capazes de trabalhar em colaboração com os seres humanos em ambientes dinâmicos e variáveis. Equipados com sensores e sistemas de visão avançados, estes robôs podem efetuar uma vasta gama de tarefas, desde a montagem de peças até ao manuseamento de materiais delicados. Com sistemas robóticos e integração de máquinas automatizadas, as empresas de tecnologia de fabrico podem alcançar uma maior produtividade e uma qualidade de produto consistente.

Análise de dados e inteligência artificial: No centro do fabrico inteligente está o aproveitamento e a interpretação de grandes quantidades de dados. Através de técnicas analíticas avançadas, como a aprendizagem automática e a inteligência artificial, os consultores de transformação empresarial ajudam os fabricantes a obter informações accionáveis. Estas informações conduzem à tomada de decisões baseadas em dados, à manutenção preditiva e a uma eficiência operacional sem paralelo.

Embora cada uma destas tecnologias tenha o potencial de transformar o fabrico por si só, é a sua integração que impulsiona verdadeiramente a próxima era da produção industrial.

Um dos aspectos mais importantes desta integração tecnológica é a sua capacidade de impulsionar a personalização em massa. Com o fabrico de aditivos, as fábricas podem produzir pequenos lotes ou mesmo peças únicas de forma económica, permitindo às empresas satisfazer as exigências de um mercado cada vez mais diversificado e exigente. A robótica e a inteligência artificial complementam esta capacidade, permitindo uma configuração rápida e uma adaptação ágil dos processos de produção para satisfazer as necessidades dos clientes em constante mudança.

A este respeito, muitos países como a Alemanha, a Espanha, a França, a Dinamarca, os Estados Unidos, o Reino Unido e a Coreia do Sul têm estratégias em curso para colocar as suas indústrias a um nível que lhes permita competir a nível mundial. No entanto, não é apenas o quadro económico que está a forçar a transformação da indústria, mas também factores que mudaram e que estão relacionados com as necessidades dos clientes. Estas mudanças desenvolveram novos mercados que se baseiam na personalização e na criação de novos produtos e serviços inovadores. Como os clientes valorizam mais a experiência do que a qualidade dos produtos, estão dispostos a pagar um valor mais elevado. Por esta razão, é necessário acrescentar valor a novos produtos e serviços com base em experiências individualizadas, possibilidade de atualização, tudo isto possível graças à tecnologia adicionada a qualquer produto.

Benefícios das fábricas inteligentes

*Aumento da eficiência e da produtividade: a otimização dos processos e a automatização conduzem a uma maior produção e a menores custos operacionais.

*Redução de resíduos: inclui a redução de resíduos de materiais, a minimização do consumo de energia e a otimização dos processos de produção para reduzir o tempo de inatividade.

*Utilização de materiais sustentáveis e inteligentes.

*Melhoria do controlo de qualidade: a monitorização e a análise em tempo real garantem produtos consistentes e de elevada qualidade.

*Flexibilidade e adaptabilidade: capacidade de se adaptar rapidamente à evolução das exigências do mercado e de personalizar a produção.

*Manutenção preventiva: redução do tempo de inatividade através da manutenção preventiva, poupando tempo e custos.

*Segurança melhorada: os sistemas inteligentes contribuem para ambientes de trabalho mais seguros.

*Tomada de decisões com base em dados: utilização de dados para uma tomada de decisões informada e uma melhoria contínua.

Desafios do fabrico inteligente:

Um dos principais desafios é garantir a segurança cibernética num cenário cada vez mais interligado. Os fabricantes devem dar prioridade a medidas de segurança robustas e manter-se atentos à evolução das ameaças para proteger as suas operações e dados valiosos. A integração de sistemas antigos também pode colocar obstáculos, mas com um planeamento cuidadoso, a transição pode ser mais suave, permitindo uma conetividade e interoperabilidade perfeitas.

  • A gestão e a análise de dados são vitais para concretizar todo o potencial do fabrico inteligente. Os fabricantes podem obter conhecimentos práticos e tomar decisões informadas investindo em ferramentas robustas de armazenamento e análise de dados e estabelecendo práticas de governação sólidas.

  • Quase todos os investigadores concordam que a falta de mão de obra qualificada será o principal desafio para todas as tecnologias da Indústria 4.0 na próxima década. Colmatar as lacunas de competências da mão de obra é outro aspeto crítico. Ao investir na formação e ao promover uma cultura de aprendizagem contínua, os fabricantes podem capacitar a sua força de trabalho para tirar partido das tecnologias inteligentes de forma eficaz.

  • As considerações de custo não devem dissuadir os fabricantes de adotar o fabrico inteligente. Uma abordagem estratégica, uma análise custo-benefício e uma implementação gradual podem torná-lo financeiramente viável, gerando simultaneamente retornos tangíveis sobre o investimento. Além disso, a colaboração com programas governamentais e a exploração de parcerias podem oferecer vias de financiamento adicionais.

E, como acontece com qualquer nova tecnologia, temos de perguntar: que impacto terá na força de trabalho, como afectará as economias locais e globais e se estamos preparados para o desafio?

Em primeiro lugar, é importante que as empresas identifiquem oportunidades de melhoria. Para definir onde as soluções da Indústria 4.0 podem ser implementadas, é essencial identificar os principais desafios nas operações da empresa. Em segundo lugar, devem basear-se em histórias de sucesso de aplicações da Indústria 4.0, identificar oportunidades específicas relacionadas com a implementação de novas tecnologias. Depois, devem avaliar os investimentos necessários, os custos de implementação e os benefícios esperados de cada uma destas oportunidades (tanto financeiros como não financeiros), para selecionar iniciativas prioritárias e distinguir entre oportunidades a curto, médio e longo prazo. Uma vez determinado o roteiro, as empresas precisam de se concentrar na implementação. Para tal, têm de identificar os fornecedores e avaliar a diferença entre as capacidades actuais do seu pessoal e as necessárias para atingir os seus objectivos. Por último, têm de determinar como realizar a formação, seja para preparar o seu pessoal atual ou para recrutar novos talentos, se necessário.

Em conclusão, o surgimento da Indústria 4.0, com a sua ênfase na interconectividade de máquinas, sistemas e pessoas, teve um impacto significativo na indústria.
A indústria continua otimista quanto ao seu futuro, com muitas empresas a investir em investigação e desenvolvimento para se manterem à frente da curva. Embora estas tecnologias ofereçam um grande potencial para transformar a indústria transformadora, também levantam uma série de desafios e considerações éticas que têm de ser abordadas de forma proactiva.
À medida que a indústria transformadora continua a evoluir, é evidente que o papel da tecnologia se tornará cada vez mais importante. As empresas devem manter-se a par dos últimos desenvolvimentos tecnológicos para se manterem competitivas e satisfazerem as necessidades em mudança dos consumidores.

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Irene Presti

Irene Presti

Irene Presti é formada em Artes Visuais. Profissional de gerenciamento de projetos.
Especialista em impressão 3D. Consultora para o desenvolvimento de negócios de base tecnológica.
Professora e palestrante em design e impressão 3D.
Fundadora e ex-presidente da Câmara Argentina de Impressão 3D e Fabricação Digital, uma organização criada para disseminar a tecnologia na Argentina.
Sua carreira profissional inclui cargos em órgãos governamentais. Foi vice-presidente da Agência de Conectividade de Córdoba e diretora geral de Inclusão Digital, ambas pertencentes ao governo da província de Córdoba, Argentina. Essas responsabilidades lhe deram uma visão ampla dos desafios e oportunidades no campo da tecnologia e da inclusão digital.
Atualmente, ela lidera o IrenePresti.net, um centro de educação em tecnologias digitais, onde continua a promover treinamento e conhecimento em impressão 3D, robótica, realidade virtual e segurança cibernética.
Ela também é a criadora e coordenadora do Diploma em Design e Impressão 3D, a primeira especialização acadêmica nesse campo na Argentina.
Trabalhou como instrutora no programa TecnoFem da Secretaria de Equidade e Gênero do Governo da Província de Córdoba, Argentina, que busca promover a participação das mulheres na tecnologia. Ela também ministrou cursos de impressão 3D para medicina, indústria e vestuário.
Ela foi consultora técnica da Printalot, uma empresa que fabrica suprimentos para impressoras 3D.
Ela é membro da Women in 3D Printing, uma organização mundial que reúne mulheres que trabalham com impressão 3D.
Ela organizou e participou de vários eventos e atividades para aumentar a conscientização sobre essas novas tecnologias, dando a outros profissionais e ao público em geral a oportunidade de se familiarizar com suas aplicações e benefícios.

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