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Módulo I - Inovação

O que é a Manutenção 5.0 e como o 5G pode ajudar

Na última década, a expressão “Indústria 4.0” se tornou sinônimo da 4ª Revolução Industrial, que viu o surgimento de sistemas ciberfísicos. Ela também se tornou sinônimo da profunda transformação digital que vivenciamos. Tecnologias que antes eram consideradas “disruptivas”, como computação em nuvem, NFC, sensores sem fio ou IoT, estão bem estabelecidas em nosso dia a dia. Estamos mais conectados, as fábricas estão mais automatizadas e há menos tempo de inatividade do que nunca.

Em sua essência, a Indústria 4.0 tratava da produção em massa e da eficiência máxima. O objetivo da Indústria 5.0 é alcançar a personalização em massa, proporcionar uma boa experiência ao cliente e ver o retorno da mão de obra às fábricas. Acredita-se amplamente que ela aumentará a sustentabilidade e a resiliência, uma ideia que ganhou ainda mais força durante a pandemia. De acordo com a Comissão Europeia:

“O setor pode ajudar a atingir metas sociais que vão além de empregos e crescimento, e se tornar um provedor resiliente de prosperidade.”

– Indústria 5.0: Rumo a uma indústria europeia sustentável, centrada no ser humano e resiliente

Em vez de correr constantemente atrás da tecnologia, a ideia é fazer com que a tecnologia trabalhe conosco. Os seres humanos e as máquinas podem se unir como colegas de trabalho para aumentar a eficiência, integrar fluxos de trabalho, evitar desperdícios, melhorar a logística e criar produtos personalizados de alta qualidade. A Indústria 5.0 também traz a sustentabilidade à tona, com os 6Rs baseados no ser humano: reconsiderar, recusar, reduzir, reutilizar, reciclar e consertar.

A hiper personalização da Indústria 5.0 pode ser aplicada a medicamentos digitais (antes que você tenha uma ideia errada, são sons capazes de alterar os padrões de ondas e levar o cérebro a um estado de meditação), medicina personalizada, moda inteligente e sistemas de transporte inteligentes. Além disso, contribui para o desenvolvimento de outros conceitos, como fábricas inteligentes, ecossistemas inovadores e a economia verde. A grande questão é: como tudo isso está acontecendo?

As principais tecnologias que viabilizam a Indústria 5.0

Embora seja verdade que a Indústria 5.0 priorize a personalização, as conquistas da Indústria 4.0 não desaparecerão. Com as lições que aprendemos, é seguro dizer que tudo se resumirá a “personalização máxima com o menor custo e a máxima precisão”. Estas são as sete principais tecnologias que dão suporte à Indústria 5.0.

Computação de ponta

Em geral, presume-se que o 5G e as redes mais rápidas serão suficientes para alimentar aplicativos em tempo real e diminuir a latência. Alerta de spoiler: não serão, e é aí que entra a computação de ponta. A "ponta" aproximará o armazenamento das fontes de dados, o que afetará os tempos de resposta e exigirá menos largura de banda, permitindo finalmente que bilhões de dispositivos sejam conectados ao mesmo tempo. O objetivo é acabar com a latência, permitindo aplicativos em tempo real, ativos conectados e casas/instalações inteligentes.

Gêmeos digitais

Os gêmeos digitais são uma representação virtual de um objeto ou processo físico. Eles melhoraram o design do produto, resultando em menos falhas e, espera-se, menos modos de falha também. Em nossa bolha específica de manutenção e gestão de instalações, provavelmente os usaremos para fazer avaliações de risco (por exemplo, para executar um FMEA) ou para simular como um reparo precisa ser realizado. A expectativa é que os gêmeos digitais reduzam os custos de produção e impulsionem a manutenção preditiva.

Robôs colaborativos

Os robôs não são uma ameaça – eles são um ativo. Os robôs colaborativos (ou "cobots") aumentarão a produtividade, a robustez e a destreza dos técnicos. Entre esses cobots, encontraremos:

operadores com superforça (operadores + exoesqueleto)
operadores aumentados (operador + AR)
operadores virtuais (operador + realidade virtual)
saudáveis (operador + rastreador vestível)
mais inteligente (assistente pessoal inteligente)
colaborativo (operador + robô colaborativo, como um assistente)
social (operador + redes sociais)

Internet de Tudo (IOE)

A Internet das Coisas (IoT) é uma rede de dispositivos físicos conectados. E, em sua maior parte, já é o mundo em que vivemos. A Internet de Tudo (IoE) vai além das "coisas" e inclui pessoas, processos e dados. Nessa IoT de última geração, esperamos melhorar a produtividade dos ativos, reduzir o tempo de inatividade, diminuir os custos e desenvolver a "inteligência reflexiva", que é a capacidade de todo o sistema de se autogerenciar, automonitorar e se automodificar.

Blockchain

6G (e além)

A implementação do 5G pode ter acabado de começar, mas as redes 6G inteligentes já estão em andamento. Elas provavelmente terão uma arquitetura complexa em camadas para otimizar o desempenho, oferecer melhor suporte à realidade aumentada e virtual e permitir a descoberta de conhecimento (os dados são reconfigurados ou categorizados para produzir um novo conhecimento explícito). Assim como o setor 5.0, a Nature Electronics prevê que o 6G será "centrado no ser humano".

É claro que todas essas tecnologias precisam interagir umas com as outras para que funcionem.

Mas você ficará feliz em saber que a Repsol, por exemplo, já está empregando uma combinação de blockchain, sistemas ciberfísicos e robôs para automatizar tarefas e “aliviar a presença física” em locais perigosos, protegendo assim seus trabalhadores. E é disso que se trata a Indústria 5.0.

Verificação da realidade: quais são os desafios da Indústria 5.0?

Segurança & privacidade

A tecnologia também tem suas desvantagens. Indiscutivelmente, os três maiores desafios que enfrentaremos são segurança, confiabilidade e privacidade. De acordo com um estudo de 2018:

89% das empresas têm preocupações com a segurança e a privacidade dos dados em relação à manutenção preditiva.

Só podemos supor que elas terão as mesmas reservas em relação a qualquer software que exija coleta e análise de dados, temendo que isso possa torná-las vulneráveis. Não há uma solução fácil para esses problemas, pois a segurança cibernética está em constante evolução e as estruturas digitais também precisam de sua própria manutenção. Uma coisa que aconselhamos a fazer é verificar toda a cadeia de suprimentos – certifique-se de que todos os fornecedores e provedores de software tenham um firewall seguro e garantam a proteção dos dados. Não tenha vergonha de incluir isso no contrato ou no SLA.

Mão de obra qualificada

Se os robôs assumirem o controle das tarefas de trabalho intensivo e os seres humanos pensarem em tudo, precisaremos de uma força de trabalho qualificada. Na verdade, os gerentes de manutenção já estão lutando contra a falta de pessoal qualificado; a Indústria 5.0 só vai agravar o problema.

Somente:

29% dos gerentes de instalações consideram seus técnicos “muito preparados”,

31% das empresas terceirizam porque “é difícil encontrar pessoas qualificadas”,

41% das empresas de manufatura consideram “a falta de recursos ou de pessoal” como seu maior desafio.

O aperfeiçoamento profissional é a solução óbvia para esses problemas, mas não é a única. Além do treinamento contínuo e de tirar uma folga do trabalho para treinar essas novas habilidades, os gerentes também precisam garantir que todas as tecnologias em que decidem investir sejam adequadas às suas equipes. O software não deve mais ser “rígido”. Ele deve ser flexível, personalizado para cada operação e intuitivo. Da mesma forma, a integração deve ser a mais completa possível.

Conformidade regulatória

Se estivermos tornando a Indústria 5.0 centrada no ser humano e sustentável, os países provavelmente tentarão aprovar uma legislação para fazer valer os direitos dos trabalhadores, regulamentar o coworking entre humanos e robôs e chegar a um “Acordo Verde”. Como as cadeias de suprimentos são globais, esses padrões do setor precisam ser aplicados em todo o mundo e as empresas precisam se comprometer com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável.

No entanto, isso também pressiona as empresas a serem mais transparentes em relação às suas práticas comerciais. O rastreamento de dados sobre suas operações, bem como o blockchain (que torna os registros impossíveis de serem alterados), são dois ótimos pontos de partida. Quando se trata de gestão de instalações e manutenção, você pode contar com um software integrado para gerar relatórios que podem ser compartilhados com as partes interessadas.

Como é a Manutenção 5.0?

Com a Indústria 5.0 se tornando uma realidade, a manutenção segue o mesmo caminho. Da mesma forma, a manutenção 5.0 seguirá uma abordagem centrada no ser humano, em harmonia com o software e o hardware. Ela é cada vez mais personalizável para cada instalação e equipamento, mais segura e intuitiva para os técnicos e menos perturbadora das operações normais.

É impossível buscar a harmonia entre pessoas e softwares sem ferramentas abrangentes. A manutenção 5.0 depende muito de plataformas integradas acessíveis a gerentes, técnicos, usuários finais e dispositivos inteligentes. Isso centraliza os planos de manutenção preventiva e os chamados de manutenção reativas, geradas por humanos ou pelo próprio sistema, o que significa que todas as tarefas são contabilizadas. As informações coletadas durante as operações diárias fluem sem problemas para gerar pedidos automáticos de fornecedores, enviar faturas aos clientes e conectar a manutenção às metas mais amplas da empresa

A previsão é que a manutenção preditiva (sem trocadilhos) se tornará a pedra angular da Indústria 5.0, juntamente com a IoT e a computação em nuvem. Argumentamos, porém, que essa tríade já é fundamental para as empresas que buscam eficiência e confiabilidade. De acordo com um relatório de 2018, as empresas europeias que fizeram a transição para a manutenção preditiva aumentaram a disponibilidade em 9%, diminuíram os custos em 12%, reduziram os riscos de segurança, ambientais e de qualidade em 14% e estenderam a vida útil dos ativos em 20%.

No entanto, a manutenção preditiva se tornará mais precisa, e outras tecnologias permitirão sua evolução para a manutenção prescritiva. A manutenção prescritiva é cognitiva e se baseia nos seus dados de manutenção (como registros, informações de monitoramento de condições e algoritmos preditivos) para executar cenários hipotéticos. Em seguida, ela fornece sugestões para evitar perdas e tempo de inatividade.

Além disso, a manutenção provavelmente vai evoluir para outro processo implementado e habilitado por IA, ancorado pela análise de big data e configurado com a ajuda de especialistas no assunto (SMEs) e consultores. Isso provavelmente se parecerá com uma expansão do que conhecemos atualmente como “Manutenção como serviço”.

E quais tecnologias e tendências apoiam a Manutenção 5.0?

IoT, computação em nuvem e automação

Tecnologias como a Internet das Coisas (ou sua evolução natural, a Internet de Tudo [IoE]), a computação em nuvem e a automação continuarão a deixar sua marca no software de manutenção.

Cadeira de suprimentos ágil

As empresas devem ser capazes de rastrear a localização e a condição de cada peça, analisar dados e otimizar melhor o espaço do depósito e o estoque. Uma logística eficiente permite que as equipes de manutenção evitem desperdícios com esperas, transportes e movimentos desnecessários.

Plataformas Inteligente de Gestão de Manutenção (IMMP) personalizáveis

Conectar todos os seus dispositivos e sensores usando a IoT é um bom começo, mas não é suficiente para ser “ágil”. As IMMP permitem que você integre o software de manutenção a outras ferramentas (por exemplo, inteligência de negócios, contabilidade, comunicação ou ferramentas de análise) para criar fluxos de dados, aumentar a eficiência e identificar oportunidades de melhoria.

Realidade virtual e aumentada

A realidade virtual e a realidade aumentada podem criar experiências e interfaces imersivas para os técnicos, o que os ajuda a simular reparos e a fazer um passo a passo prévio. Além dessa abordagem prática, a RV e a RA também podem revolucionar o treinamento e a integração.

Vestíveis

Os vestíveis não são novidade. No entanto, seu potencial para uso em manutenção continua inexplorado: tecidos inteligentes (por exemplo, roupas de proteção contra raios UV), trajes robóticos para força sobre-humana ou até mesmo óculos inteligentes que fornecem aos técnicos instruções passo a passo sobre como montar e reparar um ativo.

Manufatura aditiva

A manufatura aditiva (ou impressão 3D) pode ser uma das tecnologias mais revolucionárias para as cadeias de suprimentos. Em vez de esperar a chegada de uma peça, os fornecedores podem enviar um modelo 3D para imprimir em suas próprias instalações. Além disso, ela abre muitas possibilidades de personalização, que é o objetivo da Indústria 5.0.

Sistemas ciberfísicos cognitivos

Os sistemas ciberfísicos (CPS) são a espinha dorsal da Indústria 4.0, mas seu irmão cognitivo vai combinar melhor a tecnologia e os componentes físicos. Espere uma maior resiliência devido à sua capacidade de se ajustar às variações e de se otimizar para distúrbios, juntamente com a tomada de decisões colaborativas com humanos.

Cobots

Os cobots se diferem dos robôs no sentido de que são verdadeiros companheiros humanos. Por serem extremamente cognitivos, eles podem sentir e entender a presença humana. O objetivo é usar esses “cobots” para tarefas repetitivas e de trabalho intensivo e liberar nossos cérebros humanos para a personalização de produtos e o pensamento crítico. No futuro, cada técnico de manutenção poderá trabalhar com seu próprio cobot.

Atendimento ao cliente computadorizado de excelência

Não seria adequado se a mudança fosse apenas técnica. A Indústria 5.0 é centrada no ser humano, portanto, precisaremos nos esforçar para oferecer um atendimento ao cliente melhor e mais rápido.

Além do 5.0

Você achou que tínhamos terminado? Não é bem assim. Depois do 5.0, haverá uma Indústria 6.0, uma Indústria 7.0 e revoluções suficientes para durar até que o sol se torne uma estrela gigante vermelha. O que o futuro reserva ainda é uma incógnita, mas apostamos na massificação da computação quântica, em novas regulamentações relacionadas a políticas de trabalho conjunto entre humano e máquina, em padrões globais do setor e, sim, no surgimento dos direitos dos robôs também. E nós estamos aqui para isso!

O potencial da tecnologia 5G na manutenção

Estamos ouvindo falar do 5G há muito tempo. Ele promete velocidade sem precedentes, conexão contínua, conectividade de rede mesmo em áreas que ainda não têm cobertura, realidade virtual, carros autônomos e, para resumir, quase uma segunda invenção da roda. Mas as promessas podem ser quebradas. Por isso, decidimos investigar a fundo o potencial da tecnologia 5G para a manutenção e o gerenciamento de instalações. Os técnicos realmente vão experimentar essa extraordinária conectividade em campo, mesmo em áreas de difícil acesso?

Quais são as diferenças entre 4G e 5G?

Sem entrar em muitos detalhes técnicos, o 4G e o 5G usam frequências diferentes. O 5G usa frequências mais altas, portanto, pode oferecer velocidades de download mais rápidas. Ele pode atingir até 10 Gbps, o que significa algo como baixar 800 MB em um segundo.

Além de ser mais rápido, ele também tem uma latência menor. Aqueles pequenos “lags” – que nem sempre ocorrem na vida cotidiana, mas que podem significar o fim do jogo em um jogo de streaming – praticamente desapareceram. Essa latência, que hoje varia entre 25 e 35 milissegundos, pode cair para 5. Esse valor, praticamente insignificante, abre caminho para a telemedicina, cirurgias e direção remota, por exemplo.

Embora as diferenças de velocidade e latência sejam as mais óbvias, também se espera que o 5G seja capaz de suportar mais dispositivos conectados ao mesmo tempo. Em teoria, será possível ter um milhão de dispositivos por quilômetro quadrado. Essa conectividade possibilitará um verdadeiro boom no setor 4.0 e desencadeará a adoção em massa de dispositivos inteligentes, inclusive em nossas vidas diárias.

Então, qual é o problema do 5G?

As ondas de alta frequência do 5G têm um alcance muito menor. Enquanto o 4G tem um alcance de até 10 milhas (aproximadamente 16 km), o 5G tem um alcance de apenas 1000-1500 pés (304-457 metros). Como se isso não bastasse, prédios, paredes, torres e árvores podem bloquear ou absorver o sinal das ondas de alta frequência. Portanto, é necessário renovar toda a infraestrutura de telecomunicações.

Simplificando: o 5G parece ótimo para o Pokémon Go, mas (ainda) não permite que você procure por falhas sem atrasos. Se você esperava obter cobertura em poços de elevador, andares subterrâneos e outros locais com cobertura ruim, a solução não é imediata. Para funcionar, o 5G precisará de sistemas de antena distribuída (DAS), possivelmente com várias unidades remotas menores. Os DAS já existem e também são compatíveis com as redes 3G e 4G.

Em países onde a cobertura do 5G está mais desenvolvida, como Estados Unidos, Japão, China e Coreia do Sul, foram buscadas soluções para espalhar antenas pelas cidades sem distorcer completamente a paisagem urbana. A Ericsson já desenvolveu várias soluções para esconder “células pequenas” debaixo do nosso nariz: em tampas de bueiros, postes de luz, outdoors ou pontos de ônibus.

Esses dois fatores explicam por que a implementação do 5G tem sido tão lenta. Por um lado, ela exige um enorme investimento em nova infraestrutura. As áreas urbanas mais populosas oferecem o maior retorno, enquanto as áreas mais remotas (onde a telemedicina, por exemplo, poderia ser extremamente útil) ficam em último lugar. Por outro lado, há também a necessidade de desenvolver dispositivos habilitados para 5G e descobrir a melhor forma de integrá-los às nossas vidas e às nossas cidades.

O 5G é prejudicial às pessoas?

Como todos nós teremos que viver a menos de 450 m de uma antena, houve algum debate sobre os possíveis riscos à saúde. Um artigo da Deloitte compilou as principais dúvidas sobre o 5G e chegou à conclusão de que os riscos são semelhantes aos de muitas outras tecnologias que já usamos. Afinal, computadores e micro-ondas também usam frequências eletromagnéticas.

A Organização Mundial da Saúde é mais cautelosa. Embora reconheça que não há evidências de que o 5G seja prejudicial à saúde se a exposição estiver dentro dos limites estabelecidos, ela alerta para a falta de estudos sobre o assunto. Por enquanto, ela apenas descarta a possibilidade de causar problemas no cérebro, como alguns artigos sugeriram. Se tiver efeitos em nós, possivelmente serão na pele e nos olhos.

O que podemos esperar do 5G na manutenção e no gerenciamento de instalações?

O impacto do 5G na manutenção

De forma realista, o que podemos esperar do 5G na manutenção e no gerenciamento de instalações? Considerando todos os recursos que já explicamos, o maior potencial do 5G está na manutenção preditiva e na manutenção prescritiva. Ele permite que mais equipamentos sejam conectados simultaneamente, que os sistemas sejam mais integrados e que dados de qualidade sejam obtidos sem latência. Ele também abre caminho para reparos remotos com realidade aumentada. Temos todos os motivos para acreditar que o 5G – e a expansão da IoT para todos os lados do negócio, desde os fornecedores até o final da linha de produção (no caso da manufatura) – ajudará a reduzir o tempo de inatividade, aumentar a confiabilidade dos ativos e melhorar o controle de qualidade. Apesar disso, devido às limitações que abordamos, pode levar algum tempo para que os técnicos em campo sintam o verdadeiro impacto do 5G, sem restrições de rede.

O impacto do 5G na Gestão de Instalações

Já na Gestão de Instalações o 5G é uma faca de dois gumes. Mesmo que possibilite edifícios inteligentes e cada vez mais eficientes, ele também traz desafios operacionais. Toda a estrutura que suporta o 5G se juntará à longa lista de ativos que os gerentes de FM geralmente têm sob sua responsabilidade. A partir de agora, eles já devem considerar a compatibilidade com o 5G ao escolher ou substituir equipamentos. Uma das principais responsabilidades dos gerentes de instalações será garantir a mobilidade e a conectividade dentro dos edifícios. Para isso, eles precisarão contornar os obstáculos que podem bloquear o 5G, seja por meio de tecnologias já existentes, como o DAS, ou com alternativas que surgirem nesse meio tempo. Salas de conferência, salas de shows e espaços públicos, onde se concentram mais dispositivos, precisarão de nós de acesso dedicados.

Você deve se preocupar com o 5G?

Sim. Apesar de ainda estar em um estágio inicial de implementação no Reino Unido, já é importante preparar nossas infraestruturas para a mudança que está por vir e escolher equipamentos que estejam prontos para ela. Não comprometa seu futuro!

Fontes

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