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Índice
Módulo I - Inovação
O que é a Manutenção 5.0 e como o 5G pode ajudar
Na última década, a expressão ‘Indústria 4.0’ tornou-se sinónimo de ‘4ª Revolução Industrial’, devido ao aparecimento abundante de sistemas ciberfísicos. Tornou-se também sinónimo da profunda transformação digital a que assistimos. Tecnologias que antes foram consideradas “disruptivas”, como a computação em nuvem, NFC, sensores sem fios ou IoT, estão agora enraizadas no nosso quotidiano. Estamos mais conectados, as fábricas estão mais automatizadas e nunca houve tão poucos períodos de downtime.
No seu cerne, a Indústria 4.0 estava relacionada com a produção em massa e a máxima eficiência. O objetivo da Indústria 5.0, por sua vez, é alcançar a personalização em massa, ou seja, proporcionar uma boa experiência ao cliente e ver o regresso da mão de obra às fábricas. Acredita-se amplamente que aumentará a sustentabilidade e a resiliência, uma ideia que ganhou ainda mais força durante a pandemia. De acordo com a Comissão Europeia:
"A indústria pode ajudar a alcançar objetivos sociais, que vão para além do emprego e do crescimento, e tornar-se um fornecedor resiliente de prosperidade."
- Indústria 5.0: Rumo a uma indústria europeia sustentável, centrada no ser humano e resiliente
Em vez de se correr constantemente atrás da tecnologia, a ideia é fazer com que a tecnologia trabalhe connosco. Os seres humanos e as máquinas são ‘emparelhados’ 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 traz também a sustentabilidade para a linha da frente, com uma fórmula de ‘6R’ baseada no ser humano: reconsiderar, recusar, reduzir, reutilizar, reciclar e reparar.
A hiperpersonalização da Indústria 5.0 pode ser aplicada a ‘drogas digitais’ (antes que fique com uma ideia errada, falamos de sons capazes de alterar os padrões de ondas e levar o cérebro a um estado de meditação), à medicina personalizada, à moda inteligente e aos sistemas de transporte inteligentes. Além disso, contribui para o desenvolvimento de outros conceitos, como as fábricas inteligentes, os ecossistemas inovadores e a economia verde. A grande questão é: como é que tudo isto está a acontecer?
As principais tecnologias na base da Indústria 5.0
Embora seja verdade que a Indústria 5.0 dá prioridade à personalização, as conquistas da Indústria 4.0 não vão desaparecer. Com as lições que aprendemos, é seguro dizer que tudo irá girar à volta da “personalização máxima ao menor custo e com precisão máxima”. Estas são as sete principais tecnologias que suportam a Indústria 5.0.
Computação de ponta
De uma maneira geral, assume-se que o 5G e as redes mais rápidas vão ser suficientes para alimentar aplicações em tempo real e reduzir a latência. Alerta de spoiler: não vão ser. É aqui que entra a computação de vanguarda. Os mais recentes avanços irão aproximar as fontes de dados do armazenamento, o que terá impacto nos tempos de resposta e exigirá menos largura de banda, permitindo finalmente que milhares de milhões de dispositivos estejam ligados ao mesmo tempo. O objetivo é acabar com a latência, possibilitando a operação em tempo real de aplicações, a conexão de ativos ligados e casas/instalações inteligentes.
Gêmeos digitais
Os gémeos digitais — digital twins, em inglês —, são uma réplica virtual de um objeto ou processo físico. Vão melhorar a conceção dos produtos, conduzindo a menos falhas e também, esperemos, a menos tipos de falhas. No nosso universo de manutenção e FM, é provável que os utilizemos para fazer avaliações de risco — para efetuar uma FMEA, por exemplo —, ou para simular a forma como uma reparação deve ser efetuada. Espera-se que os gémeos digitais reduzam os custos de produção e impulsionem a manutenção preditiva.
Robots colaborativos
Os robots não são uma ameaça — são um ativo. Os robots colaborativos (ou ‘cobots’) vão fazer aumentar a produtividade, a robustez e a destreza dos técnicos. Entre estes ‘cobots’ incluem-se:
- Operadores de superforça (operador + exoesqueleto)
- Operadores de realidade aumentada (operador + realidade aumentada)
- Operadores virtuais (operador + realidade virtual)
- Operadores de saúde (operador + rastreador de saúde ‘vestível’)
- Operadores inteligentes (assistente pessoal inteligente)
- Operadores colaborativos (operador + robot colaborativo, como um assistente)
- Operadores sociais (operador + redes sociais)
- Operadores analíticos (operador + análise de big data)
Internet of Everything (IOE)
A Internet of Things (IoT) — Internet das Coisas, em português —, é uma rede de dispositivos físicos interligados. E, em certa medida, é já o mundo em que vivemos. A Internet of Everything (IOE) — ou Internet de Tudo —, por sua vez, expande-se para além das ‘coisas’, incluindo pessoas, processos e dados. Com a IoT da próxima geração, esperamos melhorar a produtividade dos ativos, reduzir o downtime, diminuir os custos e desenvolver a ‘inteligência reflexiva’, que é a capacidade de todo o sistema se autogerir, automonitorizar e automodificar.
Blockchain
Há muito que falamos de potenciais aplicações da blockchain para além das criptomoedas, mas parece que aquelas nunca se concretizam quando se trata de manutenção e FM. A Indústria 5.0 pode mudar isso para sempre, utilizando a blockchain como um método de gestão descentralizada. Com esta tecnologia será possível, por exemplo, estabelecer e partilhar um ‘contrato inteligente’ e um ‘livro-razão’ — ou seja, um registo contabilístico —, entre a sua empresa, os seus clientes e os seus fornecedores.
6G (e mais além)
A implementação do 5G pode ter acabado de começar, mas as redes 6G inteligentes já estão a caminho. Provavelmente, vão assumir uma arquitetura complexa, em camadas, para otimizar o desempenho, suportar melhor a realidade virtual e aumentada, e permitir a descoberta de conhecimento (os dados vão ser reconfigurados ou recategorizados para produzir novos conhecimentos concretos). Tal como a Indústria 5.0, a Nature Electronics prevê que a tecnologia 6G será human-centric.
É claro que todas estas tecnologias precisam de interagir umas com as outras para que tudo funcione. Mas ficará satisfeito por saber que a Repsol, por exemplo, já está a empregar uma mistura de blockchain, sistemas ciberfísicos e robots, para automatizar tarefas e evitar a presença física em locais perigosos, protegendo assim os seus trabalhadores. E é disto que se trata quando falamos de Indústria 5.0.
Cenário atual: quais os desafios da Indústria 5.0?
Segurança e privacidade
A tecnologia também tem as suas desvantagens. Certamente que os três maiores desafios que iremos enfrentar são a segurança, a fiabilidade e a privacidade. De acordo com um estudo de 2018:
89% das empresas têm preocupações com a segurança e a privacidade dos dados relativamente à manutenção preditiva.
Podemos assumir que terão as mesmas reservas em relação a qualquer software que exija a recolha e a análise de dados, temendo que isso as torne vulneráveis. Não existe uma solução fácil para estes problemas, uma vez que a cibersegurança está em constante evolução e as próprias estruturas digitais precisam de manutenção. Aconselhamos que verifique toda a cadeia de abastecimento — certifique-se de que todos os seus fornecedores e software providers possuem uma firewall segura e garantem a proteção dos dados. Não se sinta constrangido por querer incluir esta condição no contrato ou no SLA.
Mão de obra qualificada
Se os robots assumirem as tarefas de mão de obra intensiva e os humanos se ocuparem de tudo o que é trabalho mental e intelectual, precisaremos de mão de obra qualificada. De facto, os gestores de manutenção já se debatem com a falta de pessoal qualificado e a Indústria 5.0 só irá agravar o problema.
Apenas:
29% dos facility managers consideram que os seus técnicos estão “muito preparados”.
31% das empresas recorrem ao outsourcing, porque “é difícil encontrar pessoas qualificadas”.
41% das empresas transformadoras consideram que “a falta de recursos ou de pessoal” é o seu maior desafio.
A atualização de competências é a solução óbvia para estes problemas, mas não é a única. Para além da formação contínua e de canalizar tempo de trabalho para treinar estas novas competências, os gestores também têm de se certificar de que todas as tecnologias em que decidem investir se adequam às suas equipas. O software já não deve ser ‘rígido’. Deve ser flexível, intuitivo e personalizado de acordo com cada operação. Da mesma forma, a integração das pessoas na empresa, quando entram, deve ser o mais completa possível.
Conformidade regulamentar
Ao tornarmos a Indústria 5.0 centrada no ser humano e sustentável, é provável que os países tentem aprovar legislação para fazer cumprir os direitos dos trabalhadores, regular o coworking entre humanos e robots e chegar a consenso sobre um ‘Green Deal’ — como o Pacto Ecológico Europeu, por exemplo. Uma vez que as cadeias de abastecimento são globais, estas normas industriais têm de ser aplicadas a nível mundial e as empresas têm de se comprometer com os Objectivos de Desenvolvimento Sustentável, delineados pelas Nações Unidas.
No entanto, este facto também exerce pressão sobre as empresas para que sejam mais transparentes quanto às suas práticas comerciais. O rastreio de dados sobre as suas operações, bem como a blockchain (que torna os registos impossíveis de alterar), são dois excelentes pontos de partida. Quando se trata de FM e manutenção, pode contar com software integrado para gerar relatórios partilháveis com as partes interessadas.
Como descrever a Manutenção 5.0?
Com a Indústria 5.0 a tornar-se uma realidade, o setor da manutenção segue o mesmo caminho. A Manutenção 5.0 segue igualmente uma abordagem centrada no ser humano, em harmonia com o software e o hardware. É cada vez mais personalizável para cada instalação e equipamento, mais segura e intuitiva para os técnicos e menos perturbadora das operações habituais.
É impossível alcançar a harmonia entre pessoas e software sem ferramentas abrangentes. A Manutenção 5.0 assenta fortemente em plataformas integradas e acessíveis a gestores, técnicos, utilizadores e dispositivos inteligentes.Tal permite centralizar os planos de manutenção preventiva e as ordens de trabalho reativas — quer sejam geradas por humanos ou pelo próprio sistema —, o que significa que todas as tarefas são contabilizadas. A informação recolhida durante as operações diárias flui sem problemas, seja para gerar encomendas automáticas junto dos fornecedores, enviar faturas aos clientes ou relacionar a manutenção aos objetivos mais amplos da empresa.
Prevê-se que a manutenção preditiva (trocadilho não intencional) se torne uma pedra angular da Indústria 5.0, juntamente com a IoT e a computação em nuvem. Afirmamos, no entanto, que esta tríade já é fundamental para as empresas que procuram eficiência e fiabilidade. 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 prolongaram a vida útil dos ativos em 20%.
Em todo o caso, a manutenção preditiva tornar-se-á ainda mais precisa e outras tecnologias irão permitir a sua evolução para a manutenção prescritiva. A manutenção prescritiva é cognitiva e baseia-se nos dados de manutenção — tais como registos, informações de monitorização do estado dos ativos e algoritmos preditivos —, para executar cenários hipotéticos e, de seguida, apresentar sugestões que evitam perdas e períodos de downtime.
Para além disso, é provável que a manutenção evolua para um processo implementado e ativado por AI, ancorado pela análise de grandes volumes de dados (big data) e configurado com a ajuda de especialistas na matéria de pequenas e médias empresas e consultores. Será, provavelmente, uma expansão daquilo que atualmente conhecemos como ‘Maintenance-as-a-Service’, ou seja, um serviço de manutenção fornecido pelo proprio fabricante do equipamento.
E que tecnologias e tendências estão na base da Manutenção 5.0?
IoT, computação em nuvem e automatização
Tecnologias como a Internet of Things (ou a sua evolução natural, a Internet of Everything [IoE]), a computação em nuvem — ou na cloud, usando a expressão inglesa —, e a automatização, vão continuar a deixar a sua marca no software de manutenção.
Cadeia de fornecimento ágil
As empresas devem ser capazes de rastrear a localização e o estado de cada peça, analisar dados e otimizar melhor o espaço de armazenamento e o inventário. Uma logística eficiente permite às equipas de manutenção evitar desperdício em esperas, transportes e atividades desnecessárias.
Plataformas inteligentes de gestão de manutenção (IMMP) personalizáveis
Ligar todos os seus dispositivos e sensores utilizando a IoT é um bom começo, mas não é suficiente para ser ‘ágil’. As IMMP permitem-lhe integrar o software de manutenção com outras ferramentas — inteligência empresarial, contabilidade, comunicação ou ferramentas analíticas, por exemplo —, para criar fluxos de dados, aumentar a eficiência e detetar oportunidades de melhoria.
Realidade virtual e aumentada
A realidade virtual (VR) e a realidade aumentada (AR) podem criar experiências e interfaces imersivas para os técnicos, que os ajudam a simular reparações e a ‘treinar’ um passo a passo. Para além desta abordagem prática, a VR e a AR podem também revolucionar a formação dos colaboradores e o seu processo de acolhimento na empresa.
Wearables
Objetos que se podem ‘vestir’ não são novidade. No entanto, o seu potencial para serem utilizados na manutenção continua por explorar: tecidos inteligentes — vestuário de proteção contra os raios UV, por exemplo —, fatos robóticos que disponibilizam força sobre-humana ou mesmo óculos inteligentes que dão aos técnicos instruções detalhadas sobre como montar e reparar um equipamento.
Fabrico aditivo
O fabrico aditivo, ou impressão 3D, é uma das tecnologias com maior potencial disruptivo nas cadeias de abastecimento. Em vez de esperar pela chegada de uma peça, os fornecedores podem enviar-lhe um modelo 3D para imprimir nas suas próprias instalações. Além disso, abre muitas possibilidades de personalização, que é o objetivo da Indústria 5.0.
Sistemas ciberfísicos cognitivos
Os sistemas ciberfísicos — ou CPS, de cyber-physical systems —, são a espinha dorsal da Indústria 4.0, mas o seu sucessor cognitivo irá combinar melhor a tecnologia e os componentes físicos. Espera-se uma maior resiliência devido à capacidade destes sistemas se autoajustarem às variações e de se auto-otimizarem em caso de perturbação, juntamente com a tomada de decisões em colaboração com os seres humanos.
Cobots
Os cobots diferem dos robots no sentido em que são verdadeiros companheiros dos humanos. Como são extremamente cognitivos, conseguem sentir e compreender a presença humana. O objetivo é utilizar estes cobots para tarefas repetitivas e de trabalho intensivo, libertando os nossos cérebros humanos para a personalização de produtos e para o pensamento crítico. No futuro, cada técnico de manutenção poderá trabalhar com o seu próprio cobot.
Um serviço ao cliente informatizado e de excelência
Não seria satisfatório se a mudança fosse apenas técnica. A Indústria 5.0 é centrada no ser humano, pelo que teremos de nos esforçar por conseguir um serviço ao cliente melhor e mais rápido.
Para além do 5.0
Pensou que tínhamos terminado? Ainda não. Depois do 5.0, haverá uma Indústria 6.0, uma Indústria 7.0 e revoluções sucessivas até o sol se tornar uma estrela vermelha gigante. O que o futuro nos reserva ainda é uma incógnita, mas apostamos na massificação da computação quântica; numa nova regulamentação relativa às políticas de colaboração entre humanos e máquinas; em padrões globais para a indústria e, claro, no surgimento dos direitos dos robots. E estaremos cá para isso!
O potencial da tecnologia 5G na manutenção
Há já muito tempo que ouvimos falar de 5G. Promete uma velocidade sem precedentes, uma conexão sem interrupções, ligação à rede mesmo em áreas que ainda não têm cobertura, realidade virtual, carros autónomos ou, 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 o setor da manutenção e FM. Será que os técnicos vão realmente usufruir desta extraordinária conectividade no terreno, mesmo em locais de difícil acesso?
Quais as diferenças entre 4G e 5G?
Sem entrar em demasiados pormenores técnicos, o 4G e o 5G utilizam frequências diferentes. O 5G utiliza frequências mais elevadas, pelo que pode oferecer velocidades de descarregamento mais rápidas. Pode atingir até 10 Gbps, o que significa algo como descarregar 800 MB num segundo.
Para além de ser mais rápido, também tem uma latência mais baixa. Aqueles pequenos atrasos, os chamados ‘lags’ — que nem sempre sentimos no dia a dia, mas que podem significar o fim da diversão num jogo de streaming —, quase desapareceram. Essa latência, que hoje varia entre 25 e 35 milissegundos, pode cair para 5. Esse valor, praticamente insignificante, abre caminho à telemedicina, às cirurgias e à condução remotas, por exemplo.
Embora as diferenças de velocidade e latência sejam as mais óbvias, espera-se que o 5G também seja capaz de suportar mais dispositivos conectados em simultâneo. Em teoria, será possível ter um milhão de dispositivos por quilómetro quadrado. Esta conectividade irá permitir um verdadeiro boom na Indústria 4.0 e desencadear a adoção em massa de dispositivos inteligentes, incluindo na nossa vida quotidiana.
Então, qual é o problema do 5G?
As ondas de alta frequência do 5G têm um alcance muito mais curto. Enquanto o 4G tem um alcance de até 10 milhas (aproximadamente 16 km), o 5G só tem um alcance de 1000-1500 pés (304-457 metros). Como se isso não bastasse, os edifícios, as paredes, as torres e as árvores podem bloquear ou absorver o sinal das ondas de alta frequência. Daí ser necessário renovar toda a infraestrutura de telecomunicações.
Resumindo, de forma divertida: o 5G parece ótimo para o Pokémon Go, mas (ainda) não permite ‘caçar’ avarias sem atrasos. Se estava à espera de obter cobertura em poços de elevador, pisos subterrâneos e outros locais com fraca cobertura, a solução não é imediata. Para funcionar, o 5G precisará de sistemas de antenas distribuídas — ou DAS, de Distributed Antenna Systems —, possivelmente com várias unidades remotas mais pequenas. Os DAS já existem e também são compatíveis com as redes 3G e 4G.
Em países onde a cobertura 5G está mais desenvolvida, como Estados Unidos, Japão, China e Coreia do Sul, tem-se procurado soluções para espalhar antenas pelas cidades sem distorcer completamente a paisagem urbana. A Ericsson já desenvolveu várias soluções para esconder as ‘small cells’ debaixo dos nossos narizes: em tampas de esgotos, postes de iluminação, MUPIS ou paragens de autocarro.
Estes dois fatores explicam a lentidão na implementação do 5G. Por um lado, é necessário um enorme investimento em novas infraestruturas. As zonas urbanas mais populosas oferecem o maior retorno, enquanto as zonas mais remotas (onde a telemedicina, por exemplo, poderia ser extremamente útil) ficam para último lugar. Por outro lado, há também a necessidade de desenvolver dispositivos compatíveis com 5G e de descobrir a melhor forma de os integrar nas nossas vidas e nas nossas cidades.
O 5G é perigoso para as pessoas?
Dado que todos teremos de viver a 450 metros de uma antena, tem havido algum debate sobre os potenciais riscos para a 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 utilizamos. Afinal, computadores e microondas também utilizam 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, alerta para a falta de estudos sobre o assunto. Por enquanto, descarta apenas a possibilidade de causar problemas no cérebro, como sugeriram alguns artigos. Se tiver efeitos sobre nós, possivelmente serão na pele e nos olhos.
O que podemos esperar do 5G na manutenção e no Facility Management?
O impacto do 5G na manutenção
De forma realista, o que podemos esperar do 5G no setor da manutenção e do FM? Tendo em conta todas as características que já explicamos, o maior potencial do 5G está na manutenção preditiva e na manutenção prescritiva. Permite a ligação de mais equipamentos em simultâneo, uma maior integração dos sistemas e a obtenção de dados de qualidade sem latência. Abre ainda caminho para reparações remotas através da realidade aumentada. Temos todos os motivos para acreditar que o 5G — a par da expansão da IoT a todas as vertentes do negócio, desde os fornecedores até ao fim da linha de produção, no caso da indústria —, ajudará a reduzir o downtime, a aumentar a fiabilidade dos ativos e a melhorar o controlo de qualidade. No entanto, devido às limitações que abordamos, pode demorar algum tempo até que os técnicos no terreno sintam o verdadeiro impacto do 5G, sem limitações de rede.
O impacto do 5G no Facility Management
No FM, o 5G é uma faca de dois gumes. Apesar de permitir edifícios inteligentes e cada vez mais eficientes, também traz desafios operacionais. Toda a estrutura que suporta o 5G vai juntar-se à longa lista de ativos que os gestores de FM têm habitualmente sob a sua responsabilidade. A partir de agora, aqueles devem considerar a compatibilidade 5G ao escolher ou substituir equipamentos. Uma das principais responsabilidades dos facility managers será garantir a mobilidade e a conectividade nos edifícios. Para isso, terão de contornar os obstáculos que podem bloquear o 5G, quer através de tecnologia já existente, como o DAS, quer com alternativas que entretanto surjam. Salas de conferência, salas de concerto e espaços públicos, onde se concentram mais dispositivos, vão precisar de pontos de acesso dedicados.
Deve preocupar-se com o 5G?
Sim. Apesar de ainda estar numa fase inicial de implementação, é importante preparar já as nossas infraestruturas para a mudança que se avizinha e escolher equipamentos que estejam preparados para a mesma. Não comprometa o seu futuro!
Fontes
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