MANUFATURA AVANÇADA: O CONCEITO DA INDÚSTRIA 4.0 NA PRÁTICA
SIEMENS INDUSTRY SYMPOSIUM 2016
MANUFATURA AVANÇADA: O CONCEITO DA INDÚSTRIA 4.0 NA PRÁTICA
Antonio CabralAri Costa
Roteiro
• A história do projeto;
• Projeto Fábrica Virtual: O conceito 4.0 aplicado na Engenharia de Produção Mauá;
• Próximos desafios.
Desafios da Engenharia de Produção
• Cenário atual # 1:
– Distanciamento entre o chão de fábrica e a alta direção;
– Muitos softwares são comprados e aplicados sobre base de dados pouco confiáveis.
A história do projeto
Desafios da Engenharia de Produção
• Desafio # 1:
– Como colaborar com empresas, com suas carências básicas e o forte interesse por tecnologia da informação a se tornarem mais competitivas?
A história do projeto
Desafios da Engenharia de Produção
• Cenário atual # 2:
– Os futuros engenheiros terão típico comportamento da Geração Z (nascidos após 1996).
A história do projeto
Geração Zap (zapear), Gamers, On-line, Internet, Pontocom, Silenciosa;
Impacientes;
Multitarefas;
Nativos digitais: precisam estar conectados;
Redes sociais, vida virtual;
Pensamento não linear;
Já estão ingressando no mercado de trabalho.
Desafios da Engenharia de Produção
• Desafio # 2:
– Como aprender como os alunos de diferentes gerações aprendem para ensiná-los?
A história do projeto
Desafios da Engenharia de Produção
• Cenário atual # 3:
– Cenário # 1 + cenário # 2 +
– Professores e alunos na “zona de conforto”;
A história do projeto
Desafios da Engenharia de Produção
• Desafio # 3:
– Como compatibilizar as carências básicas e as realidades virtuais das empresas na formação do engenheiro de produção?
– Como explorar as potencialidades dos professores para atingir esse objetivo?
A história do projeto
O projeto - conceito
• Modelo participativo - PBL;
• Professores e alunos constroem fábricas virtuais;
• Disponibilizar essa “construção” para as turmas seguintes e outras disciplinas.
A história do projeto
Base: PLM - (Product Lifecycle Management)
A história do projeto
O conceito 4.0 (Indústria 4.0)
• T zero adotado: Hannover Fair 2011;
• Smart factories:
– Sistemas virtuais + sistemas físicos + redes e plataformas digitais + abrangência global = cadeias de valor revolucionárias
Fonte: Fundação Dom Cabral
A história do projeto
O conceito 4.0 (Indústria 4.0)
• Benefícios “motivadores”:
– Reduzir custos de:
• Manutenção de equipamentos (10% a 40%);
• Consumo de energia (10% e 20%);
– Aumentar a eficiência do trabalho (10% e 25%).
Fonte: Desafios para a Indústria 4.0 no Brasil - CNI 2016
A história do projeto
As indústrias brasileiras e o conceito 4.0
Total maior que 100% porque foram dadas respostas múltiplas
LISTA DE TECNOLOGIAS DIGITAIS USO (%)
Automação digital sem sensores 11
Automação digital com sensores para controle de processo 27
Monitoramento e controle remoto da produção com sistemas do tipo MES e
SCADA
7
Automação digital com sensores com identificação de produtos e condições
operacionais, linhas flexíveis
8
Sistemas integrados de engenharia para desenvolvimento e manufatura de
produtos
5
Manufatura aditiva, prototipagem rápida ou impressão 3D 5
Simulações/análise de modelos virtuais (elementos finitos, fluidodinâmica
computacional, etc) para projeto e comissionamento
5
Coleta, processamento e análise de grandes quantidades de dados (BIG DATA) 9
Utilização de serviços em nuvem associados ao produto 6
Incorporação de serviços digitais nos produtos (Internet das Coisas ou Product
Service System)
4
Projetos de manufatura por computador CAD/CAM 30
Nenhuma das listadas 15
Não sabe / não respondeu 31
Fonte: Desafios para a Indústria 4.0 no Brasil - CNI 2016
Susto: 31 %?
A história do projeto
O conceito 4.0 (Indústria 4.0)Principais tecnologias da indústria 4.0:1. Robôs automatizados, mais flexíveis, capazes de interagir com outras
máquinas e com os humanos;2. Manufatura aditiva: produção de peças, por meio de impressoras 3D; 3. Simulação: permite operadores testarem e otimizarem processos e
produtos ainda na fase de concepção, diminuindo os custos e o tempo de criação (Comissionamento Virtual);
4. Integração horizontal e vertical de uma cadeia de valor automatizada, pela digitalização de dados;
5. Internet das coisas industrial;6. Big Data e Analytics;7. Nuvem: banco de dados capaz de ser acessado de qualquer lugar do
mundo;8. Segurança cibernética: meios de comunicação cada vez mais confiáveis e
sofisticados.9. Realidade virtual / aumentada.
Fonte: Fundação Dom Cabral
Mauá
Mauá
Mauá
Mauá
A história do projeto
Estratégia da manufatura digital para a Mauá
ENSINO
Graduação Comissionamento Virtual Birô: Competitividade PME
Engenharia de Produção -
IMPLANTADO
Foco: projeto conjunto
Mauá/Thyssen para formar
competências.
Foco: contribuir para o
aumento da
competitividade das PMEs
Pós-graduação Linha de Pesquisa OEE Adição de Valor ao RSU
Projeto pronto em 2016 Foco: OEE em linhas de
embalagem - em implantação
Parceria Prefeitura SCS
Mestrado Logística e Mobilidade
Médio prazo Industrial
Urbana
Treinamentos
IMPLANTADO
Instalações
2 laboratórios didáticos
PROJETO FÁBRICA VIRTUAL
Instalações
Laboratório de Comissionamento Virtual
PESQUISA APLICADA
Projeto Fábrica Virtual
ENSINO: GRADUAÇÃO
3º anoProjeto do Produto
4º anoProjeto de Fábrica
5º anoProjetos Industriais
Projeto Fábrica Virtual
ENSINO: GRADUAÇÃO
Produto
ComponentesProcesso de
fabricação
Layout de fábrica
Return Of
Investiment (ROI)
Gerenciamento da
produção
(MES)
+ Controle de Qualidade
+ Planejamento Controle
de Processo
PLM
3a Projeto do produto
ERP
4a Projeto de fábrica 5
a Projeto Industrial
Vendas
Compras
Marketing
OutrosOutrosOutros
Formação do processo atual
Criando a fábrica
A história do projetoProjeto Fábrica Virtual
Mini linhas de produção:
Canetas;
Sanduíches;
Redutores;
Chinelos.
ENSINO: GRADUAÇÃO
Projeto Fábrica Virtual
Estratégia da manufatura digital para a Mauá
ENSINO
Graduação Comissionamento Virtual Birô: Competitividade PME
Engenharia de Produção -
IMPLANTADO
Foco: projeto conjunto
Mauá/Thyssen para formar
competências.
Foco: contribuir para o
aumento da
competitividade das PMEs
Pós-graduação Linha de Pesquisa OEE Adição de Valor ao RSU
Projeto pronto em 2016 Foco: OEE em linhas de
embalagem - em implantação
Parceria Prefeitura SCS
Mestrado Logística e Mobilidade
Médio prazo Industrial
Urbana
Treinamentos
IMPLANTADO
Instalações
2 laboratórios didáticos
PROJETO FÁBRICA VIRTUAL
Instalações
Laboratório de Comissionamento Virtual
PESQUISA APLICADA
Projeto Fábrica Virtual
Mobilidade
Estratégia da manufatura digital para a Mauá
ENSINO
Graduação Comissionamento Virtual Birô: Competitividade PME
Engenharia de Produção -
IMPLANTADO
Foco: projeto conjunto
Mauá/Thyssen para formar
competências.
Foco: contribuir para o
aumento da
competitividade das PMEs
Pós-graduação Linha de Pesquisa OEE Adição de Valor ao RSU
Projeto pronto em 2016 Foco: OEE em linhas de
embalagem - em implantação
Parceria Prefeitura SCS
Mestrado Logística e Mobilidade
Médio prazo Industrial
Urbana
Treinamentos
IMPLANTADO
Instalações
2 laboratórios didáticos
PROJETO FÁBRICA VIRTUAL
Instalações
Laboratório de Comissionamento Virtual
PESQUISA APLICADA
Projeto Fábrica Virtual
Estratégia da manufatura digital para a Mauá
ENSINO
Graduação Comissionamento Virtual Birô: Competitividade PME
Engenharia de Produção -
IMPLANTADO
Foco: projeto conjunto
Mauá/Thyssen para formar
competências.
Foco: contribuir para o
aumento da
competitividade das PMEs
Pós-graduação Linha de Pesquisa OEE Adição de Valor ao RSU
Projeto pronto em 2016 Foco: OEE em linhas de
embalagem - em implantação
Parceria Prefeitura SCS
Mestrado Logística e Mobilidade
Médio prazo Industrial
Urbana
Treinamentos
IMPLANTADO
Instalações
2 laboratórios didáticos
PROJETO FÁBRICA VIRTUAL
Instalações
Laboratório de Comissionamento Virtual
PESQUISA APLICADA
Projeto Fábrica Virtual
Birô CompetitividadeCenário brasileiro:Desindustrialização;Importância das PMIs na economia.
Projeto Fábrica Virtual
Três possibilidades:
1. Alterar a situação mundial;
2. Reduzir a carga tributária;
3. Otimizar os processos para as PMIs se tornarem mais competitivas.
Projeto Fábrica Virtual
O método Birô
Mapear os processos
Padronizar os procedimentos
Cronometrar os tempos
operacionais padronizados
Analisar criticamente os
processos
Simular
melhorias
Projeto Fábrica Virtual
Modelo operacional em elaboração
• Empresas se cadastram:– Iniciativa própria;
– Eventos “motivadores”: seminários, workshops, etc.
• Processos mapeados, virtualizados e otimizados são “armazenados” no Birô;
• Alterações nos processos simuladas no Birô.
Projeto Fábrica Virtual
Estratégia da manufatura digital para a Mauá
ENSINO
Graduação Comissionamento Virtual Birô: Competitividade PME
Engenharia de Produção -
IMPLANTADO
Foco: projeto conjunto
Mauá/Thyssen para formar
competências.
Foco: contribuir para o
aumento da
competitividade das PMEs
Pós-graduação Linha de Pesquisa OEE Adição de Valor ao RSU
Projeto pronto em 2016 Foco: OEE em linhas de
embalagem - em implantação
Parceria Prefeitura SCS
Mestrado Logística e Mobilidade
Médio prazo Industrial
Urbana
Treinamentos
IMPLANTADO
Instalações
2 laboratórios didáticos
PROJETO FÁBRICA VIRTUAL
Instalações
Laboratório de Comissionamento Virtual
PESQUISA APLICADA
Projeto Fábrica Virtual
Projetos em paralelo
Laboratório de Comissionamento Virtual
Projeto Fábrica Virtual
Unidades piloto 4.0 próxima apresentação
Próximos desafios
• Acelerar projetos logística urbana e industrial:
– Movimentação de peças e de pessoas;
• Projeto RSU – São Caetano do Sul:
– Melhoria contínua na triagem;
– Planta piloto novas aplicações RSU
• Finalizar a implementação do Birô;
• Finalizar instalação e operar a unidade em montagem no campus SCS. próxima apresentação
Professor Responsável pelo Projeto:Antonio Cabral
(11) 4239-3186 / 3008 / 3022 / 3536(11) [email protected]
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