o aumento de produtividade com a indústria 4 - creaes.org.br · institutos senai de inovação...

O Aumento de Produtividade com a Indústria 4.0

Herman A. Lepikson, Dr.Eng.

[email protected]

+55 71 988 523 410

Institutos SENAI de Inovação

SP: Micromanufatura

Engenharia Cerâmica

Biotecnologia

RJ: Sistemas Virtuais

Química Verde

Biosintéticos

MG: Engenharia de Superfícies

Ligas Especiais

Processamento Mineral

Energia Elétrica

BA: Automação

Conformação e União de Materiais

Logística

RS: Engenharia de Polímeros

Soluções Integradas em Metalmecânica

SC: Sistemas de Manufatura

Manufatura Laser

Sistemas Embarcados

MS: Biomassa

AM: Microeletrônica

PA: Tecnologia Mineral

PR: Tecnologias Construtivas

Eletroquímica

RN: Energias Renováveis

PE: TI & Comunicação

1

TOTAL

25

1

1

1

3

3

3

2

2

1

4

4

CimatecCampus Integrado de Manufatura e Tecnologia

Automação

Fabricação de Moldes

e Matrizes

Desenvolvimento

de Produtos

Microeletrônica

ISI Logística

Materiais

ISI Conformação e União

de Materiais

Desenvolvimento

de Software

ISI Automação

Manufatura

Avançada

Laboratórios de Apoio à Manufatura Avançada

Computação de Alto

Desempenho

Laboratório de Manufatura Avançada

• Integração de máquinas e softwares

• Redes de comunicação industriais abertas

• Protocolos abertos para interoperabilidade

• Análise Big Data e inteligência de processos

• Plant Information, MES (Manufacturing Execution System)

• Integração da cadeia de suprimentos

• Racionalização Lean Manufacturing para automação integrada e IoT

• Plantas digitais e operação remota, virtualização

• Padronização e modularização para escalabilidade e flexibilidade dos processos

• Formação de pesquisadores

• Desenvolvimento de conteúdo nacional

Indústria 4.0Do que estamos falando?

Fonte: Erik Brynjolfsson & Andrew McAfee, The Second Machine Age

A Inflexão da curva da história da humanidade

Manufatura Integrada, Avançada, Indústria 4.0Do que estamos falando?

Fonte: Michael Lee, South Australian Museum, 2013

Crescimento acelerado da tecnologia, que duplicou a cada 200 anos desde 1400

Avanço tecnológico (acumulado

de invenções significativas)

Tempo

30%dos empregos

atuais não existiam há 10

anos atrás

65% das crianças de hoje estarão em empregos que não existem hoje

Mais de 3bi habitantes estão

em grandes e emergentes

regiões

7 milhões de empregos

em 5 anos

2 milhões criados

Fonte: Future of Job Survey, World Economic Forum, 2016. Fonte: Erik Brynjolfsson & Andrew McAfee, The Second Machine Age

Dos primórdios da Indústria à Manufatura Avançada: rumo à 4a revolução industrial

Gra

u d

e c

om

ple

xid

ad

e

Indústria 1.0

1a Revolução Industrial

produção mecânica,

plantas acionadas por

água e vapor

1o tear mecânico1784

Final do

Século 18


Produção em massa baseada

na divisão do trabalho,

alimentada por energia

elétrica

Início do

Século 20

Indústria 2.0

t

3a Revolução IndustrialEletrônicos, TI e robôs

industriais para automatização

Sistema japonês de gestão da

produção

Início dos anos

1970

Indústria 3.0


Baseada na digitalização

com sistemas Ciberfísicos

de produção

Hoje

Produto Produção

Tempo

Pro

du

tivi

dad

e e

com

pet

itiv

idad

e

Pioneiros

Mudança de paradigma para o novo estágio de produtividade:

A integração do planejamento de produto e processo pode reduzir o tempo

de acesso ao mercado em pelo menos 50%

A Oportunidade da Manufatura Avançada

Tecnologias Habilitadoras da Manufatura Avançada

• Análises Big Data

• Robôs Autônomos

• Simulação

• Integração de Sistemas

• IoT industrial

• Interoperabilidade

• Virtualização

• Descentralização

• Capabilidade em Tempo Real

• Orientação a serviço

• Modularidade

Adaptado de Thomas Roemer, MIT LGO apud BCG Perspectives Nov. 2015

• Cibersegurança

• Nuvem

• Fabricação aditiva

• Realidade aumentada

Características inerentes

Manufatura Virtual

Design e

Prototipagem

Operação

Virtual

Simulação e

otimização

Inteligentes

Agentes

distribuídos

(Drones, Robôs

autônomos ...)

Plantas

desabitadas

Manufatura

aditiva

Cadeia

Integrada

Operação

Global

SCF

Inteligentes

"Internet of

Things"

Big data

Manutenção

preditiva

Sistemas

Ciberfísicos

(SCF)

Smart Grid

“Internet of

Everything”

Data Analytics

Integração

Manufatura Avançada (indústria 4.0)

Indústria do Futuro

Manufatura Inteligente

Serviços nos Produtos

Sistemas Autônomos

Sistemas de Sistemas

Desafios

Integração

Indústria do Futuro

Manufatura Virtual

Energias/Renováveis

Cadeia Alimentar

Mobilidade

Bens Pessoais

Bens Sociais

...

Saúde

SustentabilidadePropriedadeIntelectual

Segurança(Humana e

Patrimonial)

Segurança da Informação

Privacidade

Desafios Tecnológicos

Manufatura Inteligente

Serviços nos Produtos

Sistemas Autônomos


Serviços Incorporados aos Produtos

Equipamento

Fabricante

do Equipamento

Nuvem Privada

Sistemas de

Manutenção

Alerta !

Aciona Equipes

de Campo

Avaliação

RemotaManutenção

Remota

Smart Devices

Internet

Online Market

Controle

Automático

de Estoque

Entrega

Cadastro de Produtos

Serviços Incorporados aos Produtos

Alguns Exemplos de Projetos

em Manufatura Avançada

Institutos SENAI de Inovação

Aliança em Manufatura Avançada:

Grupo temático de ISIs com competências afins e experiência em Manufatura Avançada (Indústria 4.0)

Objetivo: implementar projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) de plataformas escalonáveis e de baixo para custo para uso da indústria brasileira.

Coordenação: ISI Automação (BA)

8 Plataformas em desenvolvimento 2 linhas de pesquisa:

Sensoriamento (IoT)Digitalização

Entrega: até setembro 2017

Desenvolvimento de sistema de

estimação de torque online para

bombas de cavidade progressiva com

inteligência integrada.

Sistema de Condicionamento

Cases em Manufatura Avançada

Chip Bomfim


Brazilian Institute of

Flatfish

SOFTWARE, AUTOMAÇÃO, ROBÓTICA,

MICROELETRÔNICA, SISTEMAS EMBARCADOS,

VISÃO COMPUTACIONAL, SENSORIAMENTO

AVANÇADO, INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL

R$ 40.0 Milhões

23 Pesquisadores

24 Meses 1ª etapa

09 Meses 2ª etapa

Atual: spin-off produto

PRÁTICA ATUAL FLATFISH BENEFÍCIOS

ALUGUEL DE EMBARCAÇÃO (U$100K/DIA)

SEM EMBARCAÇÃO REDUÇÃO OPEX

UMA SEMANA PARA REALIZAR A INSPEÇÃO

IMEDIATAMENTEMITIGAÇÃO DAS PERDAS DE PRODUÇÃO

FREQUÊNCIA DE INSPEÇÃO EM TORNO DE 2 À 4 ANOS

INSPEÇÃO DIÁRIASAUMENTO NA INTEGRIDADE FÍSICA DAS INSTALAÇÕES

60 PESSOAS NO MAR 1 OPERADOR EM TERRAMITIGAÇÃO DAS OPERAÇÕES (HSSE)

PROJETO INTEGRADO EM DIVERSAS

COMPETÊNCIAS:

VANTAGENS DO PROJETO.:

Robô Autônomo Submarino para inspeção de instalações subaquáticas na indústria de Petróleo e Gás

Robô de Inspeção em Linha Viva

Características

Detectar e ultrapassar obstáculosIdentificar falhas nas linhasSalvar a posição da falha em GPSAnalisar temperatura da linhaInspecionar Isoladores2 Patentes

Tecnologias

Software Embarcado

Hardware Embarcado (PC104)

Camêra Térmica (IR)

Sensores: Laser e Ultrassom

Cameras (Video e Foto)Até 138 kV

(Testado em200 kV)


Load Backboard Automated (LBA)


FluxViz Analyser:

Software de monitoramento e análise para correlação dos dados do FluxViz e outros sensores para gerenciamento de ativos de produção de petróleo, gás e água.

• Gráficos dinâmicos

• Painel dinâmico, auto-atualizável

FluxViz


anular

bolhas

intermitente

Agitado, estratificado

APPsServer

SAT

1G

Gateway

Cápsula de Coleta


Antes Depois

• Armazenar e visualizar dados georreferenciados

• Soluções Web e multi-plataformamóvel

• Algoritmo otimizado para os recursos comerciais

Sistema georreferenciado capaz de definir grupos de clientes (clusters) e scriptspara maximizar o desempenho das empresas de serviços públicos.

Geoprofit Strategy - GPS


Ambiente integrado de

Desenvolvimento Virtual

de produtos



RMDA (Raw Material Data Analysis System) integrado

E-Kanban


Desenvolvimento de produto de auto-

gestão ao inserir inteligência utilizando

identificação a radio (RFID) em

substratos metálicos com a aplicação

de novas tecnologias de solda fria e

fusão não-evasiva



Projeto

Structural Health Monitoring

Sistema de gerenciamento eletrônico de

junções críticas usando smart fasteners

visando redução do custo de manutenção

Obrigado!

Herman Augusto Lepikson, Dr.Eng.

Diretor, Instituto Senai de Inovação em Automação

Sistema FIEB | www.fieb.org.br

(71) 3462 9510 | (71) 988 523 410

[email protected]

http://www.fieb.org.br/

mailto:[email protected]

o aumento de produtividade com a indústria 4 - creaes.org.br · institutos senai de inovação...

Documents