Engenharia Digital: para além da otimização de processos

Independentemente de qual o conceito que melhor reflete o ambiente que nos rodeia, a realidade é que existe um aumento exponencial na velocidade e na quantidade de decisões que são necessárias tomar, quer seja para a prevenção de disrupções nas cadeias de valor.

Por Aníbal Calçada, Digital Manufacturing Senior Consultant, Bosch Industry Consulting

Vários acrónimos têm surgido nos últimos anos para tentar descrever um mundo onde a única certeza que temos são as constantes alterações do ambiente que nos rodeia, que vão desde as questões políticas, sociais e culturais até às tecnológicas. Um dos acrónimos mais utilizados nas duas últimas décadas pelos livros de gestão sobre estratégia de negócios tem a sua origem nos finais dos anos 80, no Departamento de Defesa dos Estado Unidos: “VUCA — Volability, Uncertainty, Complexity and Ambiguity”. Em 2016, surge um novo acrónimo no seio do IFTF — Institute for the Future, sendo o acrónimo de “BANI — Brittle, Anxious, Nonlinear and Incomprehensible”, destacado num artigo recente de Jamais Cascio, “Facing the Age of Chaos”. 

Independentemente de qual o conceito que melhor reflete o ambiente que nos rodeia, a realidade é que existe um aumento exponencial na velocidade e na quantidade de decisões que são necessárias tomar, quer seja para a prevenção de disrupções nas cadeias de valor, para a reação às constantes alterações dos mercados ou para a definição de novos negócios. Não é possível controlar aquilo que cada vez é mais incontrolável, mas é fundamental para a mitigação dos riscos que as tomadas de decisão sejam suportadas pela análise e comparação entre vários cenários possíveis, utilizando modelos digitais com informação tão boa ou melhor que a existente no mundo físico. Os atuais silos de informação e conhecimento nas organizações, que representam as diferentes disciplinas existentes e todos os seus processos inerentes, deixaram há muito tempo de ter capacidade de dar respostas a este novo paradigma. Os novos sistemas de informação devem ser holísticos e dinâmicos, permitindo capturar e agregar toda a informação desde que o produto é desenvolvido, passando pelo seu fabrico e posterior utilização pelos clientes. 

De facto, é aqui que a Engenharia Digital assume um papel preponderante porque, se bem delineada, permite que todos os processos e ferramentas utilizadas pelas diferentes disciplinas, que suportam a transformação de uma ideia de um novo produto até à sua disponibilização ao consumidor, estejam integradas numa infraestrutura computacional com acesso comum a toda a organização. 

É possível utilizar os sistemas de informação no desenvolvimento de um novo produto para definir e criar em simultâneo modelos digitais, inclusive em 3D, de todo o processo de fabrico, desde ferramentas, máquinas, layouts e processos de montagem. Esta estreita colaboração entre as equipas de Engenharia Industrial e de Desenvolvimento do Produto permite produzir modelos digitais partilhados dos processos e dos produtos. Estes modelos podem ser utilizados para realizar análises de simulações que permitem validar os processos em desenvolvimento, mas também fazer previsões para as mais diversas situações futuras, proporcionando ciclos de interações muito mais ágeis e precisos. A antecipação de possíveis restrições que possam existir no processo logístico e de fabrico, origina uma diminuição drástica de custos e de riscos. Os problemas muitas vezes detetados durante a fase de arranque de produção, ou em alguns casos passados alguns meses ou mesmo anos, são agora identificados e corrigidos antes sequer de se investir nos sistemas físicos. Existem vários casos em que os stocks são reduzidos entre 10% a 40%, com aumentos de produtividade entre 15% a 20%. 

Com efeito, existem neste momento várias iniciativas a decorrer que proporcionam a expansão e integração destes sistemas de informação holísticos e dinâmicos, originados durante a fase de desenvolvimento e industrialização de um novo produto, com os processos de fabrico e operação do produto ao longo da sua vida útil. Sincronizando os modelos digitais criados durante a fase de desenvolvimento com os dados obtidos em tempo real dos produtos e processos, é possível criar “Digital Twins”, caracterizando assim de forma muito fiel no mundo virtual as entidades e processos existentes no mundo físico. A contextualização e a estruturação dos dados em tempo real pelos “Digital Twins” permite a execução de simulações muito precisas de possíveis comportamentos futuros dos sistemas, providenciando uma maior compreensão e confiança nas análises realizadas, e originando uma melhor qualidade na tomada de decisões. Esta integração de dados da fase de desenvolvimento com os dados obtidos em tempo real dos processos e produtos pode ainda providenciar muito mais valor quando integrados com outros sistemas de informação externos à organização. Existem muitos exemplos já aplicados, como é o caso da ligação a sistemas de tráfego que permitem saber com precisão onde se encontra a mercadoria e o tempo que é necessário para chegar, ou a conexão a sistemas meteorológicos que permitem rentabilizar a produção agrícola, entre outros. Esta nova realidade da existência de uma grande quantidade de dados interligados, refletindo de forma exata o mundo real permite não só o apoio, mas também a automação das decisões utilizando, por exemplo, algoritmos de Inteligência Artificial.

Em suma, atualmente as organizações são cada vez mais confrontadas com a necessidade de tomar decisões em espaços de tempo extremamente curtos, para além de terem de melhorar constantemente os seus produtos e serviços para a satisfação dos seus clientes. Por isso, a criação de valor é agora sustentada em informação e em como transformar essa informação em conhecimento e em sistemas inteligentes autónomos. A Engenharia Digital, com a criação de modelos digitais que atravessam toda a fase de vida do produto desde o desenvolvimento, fabrico, operação e fim de vida, é fulcral para cadeias de valor muito mais resilientes, inteligentes, livres de desperdício, suportando a rápida e constante inovação e transformação dos produtos, processos e dos modelos de negócio.




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