Como deve ser uma arquitetura empresarial em um ambiente de fábrica moderno

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30/06/2022

Apesar do investimento em automação, escreve Jouko Koskinen, Diretor de Tecnologia, Setor Privado da Fujitsu Finlândia, muitas fábricas ainda não conseguem tirar o máximo proveito da computação em nuvem e do potencial que ela oferece para operações mais ágeis e sustentáveis.

A questão do ERP antigo

Comecei meu último blog com uma anedota de uma recente visita à uma fábrica. Aqui está outra.

Estávamos discutindo um modelo de dados conceituais para um caso de uso particular. O cliente inicialmente acreditava que já possuía todas as capacidades necessárias. Ainda assim, quando estudamos intensamente o caso, eles estavam modelando seus dados em um ERP antigo, o que é muito diferente dos requisitos necessários para o armazenamento moderno de dados.

Uma arquitetura empresarial de manufatura com um ERP antigo no topo é relativamente comum (ver diagrama). No lado esquerdo do diagrama, descrevemos uma configuração típica atual e no lado direito está a modificação da Fujitsu com base numa visão moderna de ERP. No modelo padrão ISA-95, o papel e a funcionalidade do ERP são grandes, mas no futuro eles serão mais limitados. A fim de nos tornarmos dinamicamente ágeis para reagir a mudanças futuras, levaremos certas soluções para a nuvem e permitiremos que as fábricas se tornem micro serviços habilitados.

Posso até ouvir você me perguntar: por que não podemos manter o ISA-95? Ferramentas modernas de relatório facilitam a visualização e a interpretação dos dados. Mas isso somente se esses dados forem coletados no formato correto, o que requer uma sequência de dados de ordem. No caso de meu cliente, o modelo herdado forneceu muitas coisas valiosas, como nomes de produtos, locais e EANs (um padrão para códigos de barras). Entretanto, a qualidade dos dados não era tão boa: não era em tempo real, limitando a flexibilidade. Por exemplo, ele proporcionava a capacidade de identificar defeitos de fabricação do processo, mas isto poderia levar horas ou até mesmo dias, levando a lotes ruins e desperdício.

Barreiras similares de modelagem herdadas começam a surgir em torno da migração de dados para a nuvem, onde está muito do valor disponível da digitalização.

ERP da próxima geração

A questão está surpreendentemente disseminada. Os anos 90 e 00 viram uma onda de investimentos em data warehouse, impulsionada pelo desejo de disponibilizar dados para análise e relatórios. Entretanto, desde então, o método padrão de harmonização de dados em um armazém evoluiu. O Data Vault 2.0 surgiu como o padrão de fato. O Data Vault 2.0 trata da persistência de dados entre plataformas, dados multi-latência e multi-estruturados, e plataformas maciçamente paralelas. Ele também inclui uma metodologia ágil chamada Disciplined Agile Deliveries (DAD), tanto de automação quanto de carga amigável. O processo oferece melhores práticas e padrões de alta qualidade que podem ser facilmente automatizados.

Os sistemas ERP de última geração são plataformas flexíveis para permitir serviços on-premises e na nuvem para a manufatura. Na Fujitsu, recomendamos que nossos clientes definam tecnologias centrais para o futuro, tais como SAP e Microsoft. Estas guiam e estabelecem certos limites funcionais para a futura jornada digital e aplicações em nuvem relacionadas. O papel do ERP de última geração é tornar a cloudification relativamente simples e permitir que suas diferentes aplicações e ferramentas de gerenciamento falem umas com as outras.

A nuvem facilita muitas coisas, mas nem tudo precisa estar – ou deveria estar – localizado ali. Não é uma escolha binária entre on-premises e a nuvem e não há uma única resposta correta – geralmente, você precisa de ambas. Muitas vezes são necessários dados na borda, por exemplo, para Machine Learning, onde a latência de uma viagem de retorno da nuvem não é viável. As restrições de segurança e privacidade dos dados também entram em jogo.

A próxima geração do ERP está pronta para a nuvem

Operações de fábrica em silos

Convencionalmente, as fábricas têm sido ambientes em silos. Uma linha é separada da outra. Edifícios e locais, departamentos e funções de gerenciamento tendem a existir isoladamente. Apesar do interesse na indústria 4.0, que repousa em altos graus de conectividade, a união destes silos ainda pode ser uma exigência relativamente atual.

Por todas as razões discutidas, os dados da fábrica também são armazenados em silos. A capacidade de receber e usar dados onde eles são realmente necessários, por qualquer aplicação, parece óbvia. Mas essa é uma capacidade surpreendentemente rara em muitos ambientes de fábrica. Essa flexibilidade em torno dos processos comerciais de fábrica de ponta a ponta geralmente não existe. Mais frequentemente, a infraestrutura da fábrica permanece mais ou menos isolada e sub-optimizada, relativamente desconectada e, como resultado, não está sujeita a nenhuma governança de TI. Não existe um monitoramento proativo baseado em benefícios comerciais para reunir esses silos.

Muitas vezes, a infraestrutura da fábrica permanece mais ou menos isolada e sub-optimizada.

Não faça tudo de uma vez

Resolver a falta de conectividade e montar silos pode ser resolvido um passo de cada vez.

Até agora, pintei um quadro holístico dos problemas enfrentados pelos proprietários e gerentes de fábricas que buscam a transformação do desempenho comercial que a digitalização pode oferecer. Chamo isto de “o elefante” – o quadro completo: uma entidade enorme e única que é completa, mas que parece ser pesada demais para ser assumida.

Estamos muito conscientes de que não são muitas as fábricas que podem assumir a transformação em “escala de elefantes”. Exceto por algumas semanas no verão, talvez não se possa encerrar a produção enquanto alguém constrói uma nova fábrica nível Indústria 4.0 pronta para o início de uma nova era. Em vez disso, a tarefa deve ser dividida em etapas gerenciáveis, modulares e escalonáveis, onde você preserva e reutiliza o investimento que já está trabalhando para você e modifica ou substitui o que não está. Nossa abordagem consiste em remontar o que você tem em um modelo melhor, acrescentando flexibilidade à fábrica – um nível de cada vez.

A questão é que cada passo que você dá em direção à digitalização deve ajudá-lo a progredir em direção ao panorama geral.

Progresso em direção ao grande quadro de digitalização – Um passo de cada vez

Você pode confiar em seus dados?

Para terminar, deixe-me levá-lo de volta à proposta inicial para meu primeiro blog: Se seus dados de OT são ruins, então seus dados comerciais serão ainda piores.

Poder confiar em seus dados e OT é essencial para fabricantes que buscam a Overall Equipment Effectiveness (OEE), uma medida de quão bem uma operação é utilizada em termos de instalações, tempo e material, em comparação com seu potencial total. As indústrias de processo, em particular, são impulsionadas pela OEE. Mas se os dados provenientes da fábrica ou do chão de fábrica estiverem incorretos ou inadequados, todos esses erros e inconsistências fluem de lá para fora, multiplicando-se o tempo todo. Como vimos, há muitas razões para acreditar que muitos dados de OT são menos que confiáveis.

A Fujitsu defende a OEE como seu próprio framework na Indústria 4.0 e nós o utilizamos como base para nossa avaliação de TI nas fábricas. A medição de OEE fornece insights essenciais sobre questões subjacentes e como melhorar sistematicamente os processos de fabricação. Infraestruturas de dados lentas, não em tempo real ou imprecisas significam que a administração não pode confiar em suas pontuações e percepções do OEE ou definir KPIs significativos para remodelar processos para máxima eficiência.

Os dados sustentam genuinamente qualquer benefício comercial que você queira para sua fábrica a partir da transformação digital. Por que não descobrir como a remodelação de sua arquitetura, permitindo que os dados fluam com segurança, pode destravar novos casos de uso comercial? Leia mais e entre em contato conosco aqui.

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