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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) 9-9141-2149acabral@maua.br

acdcabral@gmail.com