Integração horizontal e vertical em fábricas inteligentes

Indústria 4.0: networking, comunicação e eficiência

A Indústria 4.0 permite que os fabricantes produzam com maior flexibilidade e reajam de forma mais rápida, consequentemente se tornando mais eficientes com consumo mínimo de recursos.

A Internet foi inventada para usar os recursos de computadores mainframe de maneira mais eficaz. Ainda hoje, com a Internet das Coisas (IoT, Internet of Things), o networking e a integração possibilitados por ela continuam sendo fatores importantes para o aumento de eficiência, como no caso de correlação de dados de produção de diferentes fontes em uma fábrica.

Um dos fatores mais importantes na produção de uma fábrica inteligente é a integração horizontal e vertical. Integração horizontal é a conexão entre máquinas, equipamentos ou unidades de produção. A conexão da integração vertical vai além dos níveis de hierarquia tradicional de produção: desde o sensor até o nível de negócios da empresa.

Basicamente, a integração horizontal garante que as máquinas, os dispositivos IoT e os processos de engenharia funcionem em conjunto de forma contínua. Por outro lado, a integração vertical permite o uso de dados de produção para os negócios, recrutamento e outras decisões ao possibilitar a comunicação entre a rede do chão de fábrica integrada horizontalmente e outros sistemas, como o Planejamento de recursos empresariais (ERP, Enterprise Resource Planning).

Desafios da integração horizontal e vertical enfrentados pelos fabricantes

Nas fábricas inteligentes interconectadas, a integração horizontal garante que as máquinas, os dispositivos IoT e os processos de engenharia funcionem em conjunto de forma contínua. A integração vertical permite o uso de dados de produção em níveis organizacionais superiores na comercialização, no recrutamento e em outras decisões.

Embora a integração horizontal e vertical possa simplificar a produção e possibilitar decisões de negócios mais inteligentes, a transição pode apresentar desafios únicos relacionados a:

• Falta de comunicação: a integração horizontal pressupõe que a fábrica tenha dispositivos e softwares capazes de coletar dados de produção e compartilhá-los com outros sistemas. Para iniciar a integração, é necessário adquirir novos equipamentos compatíveis com IoT ou alterar os equipamentos existentes para permitir a interconectividade. Estratégias de compatibilização de sistemas legados com IoT incluem a modernização deles incluindo sensores e a conexão de controladores lógicos programáveis (PLCs, Programmable Logic Controllers) à Internet usando conversores. 

• Silos de conhecimento: os silos de conhecimento ocorrem quando diferentes sistemas de informação de uma fábrica são incapazes de compartilhar dados entre si, mantendo informações em uma parte do maquinário, do processo de produção ou da organização. Caso sua arquitetura seja compatível e relativamente nova, pode ser possível eliminar silos de conhecimento integrando os sistema existentes e configurando-os para compartilhar dados livremente. Em outros casos, pode ser necessário ter que resolver a arquitetura incompatível antes de compartilhar dados de produção com o restante dos negócios.

• Gestão de ativos: após a integração das máquinas, sistemas de dados e dispositivos da fábrica inteligente, é necessário continuar gerenciando os ativos para garantir segurança e produtividade. A implementação de um monitoramento contínuo de rede e a escolha de softwares industriais com recursos avançados de segurança podem ajudar na gestão de ativos.

• Gestão da cadeia de suprimentos: para que a integração horizontal e vertical impacte a eficiência de recursos, a gestão da cadeia de suprimentos deve ser incluída na rede. Quer estejam se conectando a fornecedores externos ou integrando a cadeia interna de suprimentos, os fabricantes precisam aproveitar a tecnologia controlada por dados para garantir uma colaboração sem problemas e uma tomada de decisões sólida.

• Economias de escala: diferentes chãos de fábrica devem ser individualmente integrados de forma horizontal e vertical. Pesquisas mostram que pequenas e médias empresas gastam, em média, US$ 250.000 na implementação de tecnologia de fábrica inteligente. Grandes empresas gastam ainda mais. A não existência de uma economia de escala faz com que os fabricantes precisem investir pesado em tecnologia, inclusive em novos softwares de planejamento, controle, visualização e análise do desempenho operacional. No entanto, esse investimento normalmente vale a pena, pois a integração resulta em uma produção mais econômica, uma gestão mais consolidada e menos custos indiretos.

Integração horizontal com o zenon

Em um típico ambiente de fabricação, a integração horizontal deve conectar vários tipos de equipamento. Como um sistema independente de hardware, a plataforma de software zenon da COPA-DATA simplifica a conexão de diferentes máquinas em um sistema existente, com o suporte de vários recursos importantes:

• Mais de 300 protocolos nativos de comunicação
• Administração de vários projetos
• Topologia cliente/servidor – servidor/cliente
• Associação com o straton
• API

Por exemplo, a Sidel, fabricante global de embalagens, usou o zenon para integrar diferentes sistemas em uma única plataforma independente de hardware e sistemas operacionais, aumentando significativamente a eficiência na gestão.

Integração vertical com o zenon

A integração vertical cria conexões entre a produção e outras partes de fabricantes. Basicamente, sua conexão vai além dos níveis de hierarquia tradicional de produção: desde o sensor até o nível de negócios da empresa.

Com interfaces gráficas simples e ferramentas flexíveis de geração de relatórios, o zenon, da COPA-DATA, é ideal para integração vertical, com recursos essenciais, como:

• Mais de 300 protocolos nativos de comunicação
• Interface ERP (SAP ERP, Microsoft Dynamics, etc.)
• Interface SQL Server
• Web Server ou HTML5 Web Engine
• zenon Service Grid
• Everywhere Server (aplicativo móvel)
• Integração na nuvem

A SKAN AG, fabricante de equipamentos farmacêuticos, escolheu o zenon como interface uniforme para conectar os sensores com o nível de MES e ERP, resultando em melhores decisões de negócios.

Entre em contato com a COPA-DATA para obter ajuda com a integração horizontal e vertical

A integração horizontal e vertical pode parecer um desafio em fábricas inteligentes, mas o zenon pode ajudar a superar as dificuldades de integração e acabar com as dúvidas sobre os benefícios dos desenvolvimentos da Indústria 4.0. Essa plataforma de software independente de hardware pode ser facilmente integrada aos seus ativos existentes de produção e conta com uma interface gráfica simples, além de recursos avançados de segurança.

Na COPA-DATA, nós ajudamos você em seus projetos de integração horizontal e vertical e fornecemos soluções personalizadas de acordo com as suas necessidades. Para saber mais, entre em contato conosco hoje mesmo.