O fomento da simulação digital no setor industrial brasileiro é importante para consolidar a indústria 4.0 no País.
Além de estimular a mudança cultural que envolve a transformação digital, as reproduções virtuais permitem às empresas a previsão de cenários e planejamento, permitindo aos gestores antever os efeitos das diversas alterações possíveis na linha de produção.
Essa metodologia, que desenvolve cópias de plantas industriais a partir de simuladores, colabora para a minimização dos erros em projetos e a redução do tempo necessário para fazer mudanças.
O resultado permite rotinas otimizadas dentro das fábricas e reflete na competitividade da indústria, pois auxilia na projeção de cenários, com o objetivo de monitorar de forma pontual cada parte da produção, para que ela atue de forma sustentável e controlada.
Entenda, neste artigo, como a tecnologia de simulação digital funciona, quais são suas principais vantagens e recursos, e por que ela pode contribuir para a mudança sistemática do contexto tecnológico brasileiro. Acompanhe!
O que é simulação digital?
A partir de um software que reproduz em um ambiente virtual o desempenho da produção, qualquer processo industrial pode ser simulado antes da implementação real dentro da fábrica.
A simulação de processos produtivos é uma ferramenta que torna viável a criação de cenários e a projeção de impactos na implantação de soluções estratégicas no contexto da indústria 4.0, aumentando o potencial competitivo ao antever os problemas e as vantagens dos processos de uma determinada cadeia produtiva.
Com a previsibilidade do desempenho produtivo, é possível apontar mudanças no layout ou maquinário fabril e reduzir os riscos dos investimentos.
Os dados coletados nas rotinas de otimização viabilizam que gestores eliminem etapas de tentativa e erro no processo produtivo, melhorando a eficácia com o menor custo possível.
Qual o papel da simulação na indústria 4.0
Essa metodologia tecnológica torna viável a projeção dos impactos na implantação de soluções estratégicas no contexto da indústria 4.0, aumentando o potencial produtivo e competitivo.
Além disso, o incremento das tecnologias que simulam os processos da manufatura avançada tem sido gatilho para que as empresas avancem no investimento em inovação.
A partir de pesquisas aplicadas e do desenvolvimento de tecnologias que atuam no fomento da infraestrutura para adoção dessa ferramenta, a utilização de desenhos industriais planejados com simuladores se mostra uma escolha estratégica.
Vantagens conceituais, técnicas, logísticas e financeiras da otimização dos processos produtivos estão entre os benefícios que organizações e empresas têm com a possibilidade de ajustar parâmetros e utilizá-los para a obtenção de resultados satisfatórios.
Os impactos nos indicativos de produtividade, redução de custos e controle sobre processos produtivos estão modificando de forma irreversível as operações no contexto industrial.
Como funciona a simulação digital?
A reprodução digital pode ser aplicada em diferentes contextos para dinamizar os processos de produção, possibilitando a criação de diversas hipóteses e a formatação de desenhos completos de plantas industriais.
A tecnologia é utilizada para projetar cópias virtuais, fornecendo dados assertivos para serem aplicados estrategicamente nas etapas reais da pré e pós-produção.
O resultado é um desenho industrial planejado digitalmente e capaz de evitar o desperdício de recursos fabris.
Plant Simulation: software para reprodução digital
Com objetivo de fomentar a implementação da simulação digital no contexto industrial, a CERTI adotou, em parceria com a Siemens, empresa que é referência mundial em soluções digitais end-to-end para a indústria, o software Plant Simulation, destinado a projetar plantas virtuais.
A ferramenta é utilizada dentro do ambiente controlado do LabFaber e é manejada na concepção do desenho dos processos industriais a serem criados ou validados.
Esse software viabiliza testes destinados a configurar, validar e otimizar o desempenho da linha de produção antes mesmo do projeto ser aplicado dentro das fábricas.
A atuação conjunta entre as duas empresas com o Plant Simulation, além de permitir à CERTI o acesso a um conjunto de ferramentas para manufatura digital e o desenvolvimento conjunto de soluções competitivas de mercado, também viabiliza a antecipação de tendências tecnológicas e a validação em um ambiente real de produção.
Metodologia para otimização dos processos industriais
A equipe de engenharia da CERTI desenvolveu uma metodologia própria, na qual a simulação de processos produtivos reproduz de forma previsível a manufatura avançada em um novo ambiente fabril, sendo aplicada de forma consistente e em segmentos variados da indústria.
A implementação dessa metodologia inclui as seguintes etapas:
- Visita a campo, mapeamento para coleta de dados e construção do modelo digital;
- Simulação de desempenho do sistema em cenário conservador, otimizado e avançado em tecnologia;
- Análise estatística de resultados para suporte às decisões e otimização do cenário selecionado;
- Entrega do resultado com extração de dados e indicadores relevantes para otimização do processo;
- E opcionalmente, criação do modelo de demonstração para visualização em realidade virtual e implantação-piloto do modelo selecionado.
Quais são as aplicações industriais?
Segmentos variados da indústria podem se valer da reprodução virtual das fábricas de forma consistente para prever diferentes dinâmicas de processos, novos formatos e otimização logística, possibilitando o redesenho do layout da linha de produtos e dos serviços.
Dentro do espectro da aplicação industrial, é possível criar e testar cenários com condições favoráveis dentro de um laboratório-fábrica com objetivos alinhados às estratégias do negócio.
Análise de processos futuros
A capacidade de realizar planejamento a longo prazo possibilita a visualização virtual de potenciais problemas, consequências e resultados na condução de um processo de produção antes do início do projeto.
Essa análise permite às equipes proporem soluções que podem impactar o desempenho da linha em sua versão real, viabilizando o planejamento das ações futuras. Somente as iniciativas que geram resultados efetivos são postas em prática.
Criação de cenários para otimização da produção
Na concepção de layouts e instalações industriais, a criação de cenários a partir do modelo virtual possibilita uma visão aprofundada da produção e do layout fabril.
Assim, otimiza recursos, na medida em que antevê a identificação e a análise de maquinário e processos, como a ausência de colaboradores e manutenção de equipamentos, possibilitando ações preventivas em relação a adversidades.
Digitalização de planta com realidade virtual
Além de otimizar processos, a digitalização da linha é capaz de poupar os gastos com a mão de obra humana, quando possível, e pode gerar retorno efetivo ao negócio.
Esse processo pode sinalizar, por meio de realidade virtual e modelos detalhados de uma instalação fabril real, as ações correspondentes à gestão da cadeia de suprimentos e dos recursos disponíveis que podem ser automatizados.
Projetos conceituais de unidades fabris
Os projetos conceituais de unidades fabris e o sequenciamento ideal para diferentes contextos e sistemas de manufatura também podem ser abordados para a projeção de mudanças, aumento da fábrica ou alterações na logística interna.
É possível simular com exatidão a performance de uma linha de produção e a capacidade de rendimento da montagem, detectando quando ocorrem interrupções e evitando-as no processo real.
Setup inteligente de máquinas
Para dar a exata noção das possibilidades de rendimento do maquinário e retorno dos produtos e processos testados, a simulação digital viabiliza o aprimoramento e o desenvolvimento do inventário interno sem a necessidade de novas aquisições ou testes de mercado.
Por consequência, há o aumento da produtividade a partir da melhora do desempenho, bem como a redução de investimentos na ampliação das instalações.
Benefícios da simulação para a indústria
Com a criação de plantas industriais de forma segura e eficiente, além de oferecer suporte a várias interfaces de integração de dados, a simulação em ambiente digital é capaz de maximizar resultados de micro e macro processos dentro das indústrias.
Nesse sentido, empresas de pequeno, médio e grande portes têm a oportunidade de aumentar a previsibilidade dos seus meios de fabricação e dos calendários de entrega de produtos e serviços que dependem dos recursos disponíveis.
Isso permite lidar com cronogramas mais realistas, garantindo a satisfação do cliente quanto aos prazos de entrega da fábrica. A partir do fomento da transformação digital dentro da produção, as decisões dos gestores podem ser tomadas com base em resultados confiáveis.
Entre os benefícios para a indústrias é possível destacar os principais:
- Aumento da produtividade e do desempenho
- Redução de investimentos e riscos
- Otimização dos processos fabris
- Melhorias de layout e programação da linha
- Maximização dos recursos disponíveis em fábrica
- Teste e avaliação de diferentes cenários
- Possibilidade de agilidade na tomada de decisões
Como a CERTI atua na otimização de processos industriais
Na CERTI, a área de manufatura digital tem avançado de forma consistente e consolidada no desenvolvimento de projetos de otimização de processos industriais a partir dos modelos virtuais para o setor industrial.
Já soma mais de uma dezena de projetos concluídos e atuantes em processos de rastreabilidade por meio da automação colaborativa, Big Data, inteligência artificial e virtualização da produção.
Entre os destaques, foi desenvolvido um ambiente de simulação para a indústria de óleo e gás, dedicado à rastreabilidade dos processos da linha de fabricação de tubulações, de modo a reduzir a incidência de erros e de custos decorrentes de problemas entre engenharia contratada, fabricação e montagem em campo.
Esta aplicação garantiu o alinhamento de toda a cadeia produtiva com os projetos, bem como a visualização detalhada das operações e suas variáveis no ambiente fabril, gerando menos retrabalhos e atrasos nas obras.
Na área da saúde, o projeto de fusão de duas plantas industriais envolveu a utilização da simulação para avaliar antecipadamente as capacidades e pré-requisitos de produção focados no conceito de fábrica 4.0, permitindo a tomada de decisão baseada em resultados com alto grau de assertividade antes de realizar os investimentos e a implantação necessários.
Em outro projeto, realizado dentro do segmento da indústria de eletrodomésticos, desenvolveu-se o modelo digital do sistema logístico de um armazém vertical para verificar a condição ótima de operação e controle de insumos da nova estrutura.
A ferramenta contou com uma planilha integrada a base de dados com mais de 80 parâmetros de entrada para representar o comportamento dos mais diversos cenários, permitindo obter resultados significativos já nos primeiros meses de utilização.
LabFaber: conheça o laboratório-fábrica da CERTI
Na esteira que fomenta o caminho para a utilização de simuladores digitais como vantagem competitiva nas etapas da produção, a CERTI coloca à serviço do mercado sua expertise com o LabFaber.
Considerado o primeiro laboratório-fábrica do país, o LabFaber atua como uma plataforma de desenvolvimento, domínio, prática e difusão das tecnologias centrais de inovação da indústria.
Gerido pela Fundação CERTI, em parceria com o Instituto SENAI de Inovação e a Produza, empresa desenvolvedora de placas eletrônicas e integração de produtos, o ambiente conta com instalações inteligentes capazes de integrar sistemas ciberfísicos para reproduzir modelos de plantas virtuais.
Instalado no Instituto da Indústria, no parque tecnológico Sapiens Parque, em Florianópolis, o LabFaber reproduz com exatidão as condições reais de operação, garantindo previsibilidade e fornecendo dados de forma segura.
Entre as vantagens competitivas que o LabFaber oferece estão:
- Desenvolve novas unidades fabris, otimiza processos existentes, simula sistemas produtivos, analisa custos e indicadores financeiros.
- Cria projetos conceituais e executivos de projetos, de acordo com o negócio da indústria e com a definição de infraestrutura fabril necessária, a partir dos recursos humanos demandados.
- Possibilita a transferência de conhecimento por meio do treinamento de projetistas e técnicos, que estão situados nas mais inovadoras tendências em hardware e software utilizados em máquinas de última geração.
Conheça todos os recursos que o LabFaber oferece e como ele pode ser a solução para a sua empresa.
