A manufatura envolve diferentes áreas, sistemas e processos que precisam trabalhar de forma conectada. Porém, uma realidade comum para muitos fabricantes é a existência de silos de sistemas e processos, transferências manuais e redundância de informações, envolvendo áreas como Engenharia de Produtos, Engenharia de Fábrica, Execução de Fabricação e Manutenção.
É nesse contexto que surge o Closed-Loop Manufacturing (CLM), ou Ciclo Fechado de Manufatura. A proposta é promover uma comunicação em circuito fechado, conectando diferentes níveis e sistemas da manufatura para permitir um fluxo de informações mais integrado.
Da engenharia à execução da fabricação
Para entender o CLM, é importante observar o papel de cada etapa dentro desse fluxo.
A Engenharia de Produtos está relacionada ao que deve ser construído. A Engenharia da Manufatura define como deve ser construído. A Execução da Fabricação registra como foi construído, enquanto a Manutenção, incluindo o pós-venda, está relacionada a como o produto será mantido.
Essa relação mostra que a manufatura não acontece de forma isolada. Existe uma conexão entre o desenvolvimento do produto, o planejamento da produção, a execução e as informações geradas posteriormente.
O CLM busca justamente integrar esses diferentes momentos, aproximando as informações utilizadas no planejamento daquelas geradas durante a operação.
A importância da integração entre sistemas
Para viabilizar essa integração, foi criada a ISA-95, um padrão internacional da International Society of Automation voltado à integração de sistemas empresariais e de controle de manufatura. Ela define um modelo para a comunicação entre diferentes níveis da fábrica, do chão de fábrica aos sistemas corporativos, como o ERP.
Entre seus objetivos estão a organização da infraestrutura de automação em camadas, a criação de uma interface para troca de informações entre sistemas e o estabelecimento de uma linguagem comum para que diferentes sistemas possam se comunicar e trocar informações.
Essa estrutura também contribui para que informações importantes, como dados sobre materiais, sejam rastreadas e compartilhadas de forma precisa entre os diferentes níveis da organização.
Uma conexão de ponta a ponta
O conceito de digitalização de ponta a ponta utiliza a ISA-95 como referência para conectar diferentes níveis da manufatura.
Nesse cenário, aparecem sistemas como PLM, ERP, APS e MES, além de tecnologias presentes nos níveis de controle e no chão de fábrica, como PLC, IHM, DCS, SCADA, sensores e atuadores NC.
Dentro desse ecossistema, a siemens possui soluções como Designcenter, Tecnomatix, TIA Portal, Opcenter, Teamcenter, Insights Hub, WinCC OA, Edge Analytics, SIMATIC e SINAMICS, compondo diferentes partes dessa estrutura de digitalização.
O triângulo dourado: ERP, PLM e MOM
Outro ponto apresentado no material é o chamado Triângulo Dourado, formado por ERP, PLM e MOM.
Cada um possui diferentes responsabilidades dentro do processo.
O ERP está relacionado a demandas, fornecedores, custos realizados, estoques, produção, contabilidade e dados transacionais.
O PLM reúne informações relacionadas ao conhecimento, propriedade intelectual, ideias, requisitos, conceitos, custos, design, projetos, colaboração, análise, processos, simulação, instruções e inovação.
Já o MOM contempla atividades relacionadas à manufatura, como planejamento e sequenciamento da produção, alocação de recursos, status de recursos, aquisição de dados, análise de desempenho, disparo de ordens, controle de documentação, gerenciamento de mão de obra e manutenção, qualidade, processo, rastreabilidade e genealogia.
A integração desses conceitos conecta as informações de planejamento, desenvolvimento e execução, aproximando o ambiente virtual do ambiente real.
Do virtual para o real e do real para o virtual
O CLM também está relacionado à integração dos dados ao longo do ciclo de manufatura.
Durante a fase do projeto, estão presentes elementos como projeto do produto, engenharia industrial, planejamento da produção, requisitos, conceitos e simulação da manufatura. Já durante a fase da manufatura, entram elementos relacionados ao planejamento, agendamento, execução e monitoramento da produção, qualidade, manutenção e rastreabilidade.
Com isso, os dados não ficam restritos a uma única etapa. Essa relação funciona como uma conexão entre o virtual e o real, permitindo que os sistemas e transações envolvidos acompanhem diferentes momentos do ciclo, no que chamamos de Gêmeo Digital.
Quando os sistemas são importantes
O CLM conecta diferentes momentos da jornada industrial: desenvolvimento do produto e processos, conceituação inicial, preparação da produção, início da produção, produção e after market.
Ao longo desse processo, dados reais passam a fazer parte do ciclo e se relacionam com a evolução e a maturidade do produto.
Mais do que trabalhar com sistemas isolados, a proposta apresentada pelo CLM é estabelecer uma conexão entre os sistemas e transações envolvidos no desenvolvimento e na manufatura dos produtos, criando um fluxo integrado de informações ao longo de todo esse ciclo.
Para a indústria, essa integração representa uma forma de aproximar produto, processos, planejamento, execução e dados reais, criando uma visão conectada da manufatura.
Closed-Loop Manufacturing é, portanto, a integração desses diferentes sistemas, processos e informações em um ciclo contínuo entre o virtual e o real.
