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O Aumento de Produtividade com a Indústria 4.0
Herman A. Lepikson, Dr.Eng.
+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
2a Revolução Industrial
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
4a Revolução Industrial
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
Sistemas de Sistemas
Sistemas de Sistemas
Sistemas de Sistemas
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
Cases em Manufatura Avançada
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)
Cases em Manufatura Avançada
Load Backboard Automated (LBA)
Cases em Manufatura Avançada
Cases em Manufatura Avançada
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
Cases em Manufatura Avançada
anular
bolhas
intermitente
Agitado, estratificado
APPsServer
SAT
1G
Gateway
Cápsula de Coleta
Cases em Manufatura Avançada
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
Cases em Manufatura Avançada
Ambiente integrado de
Desenvolvimento Virtual
de produtos
Cases em Manufatura Avançada
Cases em Manufatura Avançada
RMDA (Raw Material Data Analysis System) integrado
E-Kanban
Cases em Manufatura Avançada
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
Cases em Manufatura Avançada
Cases em Manufatura Avançada
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