A produção industrial está a sofrer uma rápida transformação através do impacto tecnológico da Internet Industrial das Coisas (IIoT) e a provocar um "repensar" em massa das normas de produção actuais. Sem dúvida, o aproveitamento da tecnologia IIoT durante a concepção, comissionamento, controlo e operações, tem visto uma implementação e sucessos precoces.

"Para automação, controle e gerenciamento de processos, a indústria vem coletando dados e usando-os para informar ações há anos", disse Kevin Clark, ex-vice-presidente da Fluke Accelix. "A 'novidade' do IIoT é onde os dados podem ser armazenados (como na nuvem), como eles são analisados e, em seguida, a capacidade de fazer algo a respeito".

No entanto, as equipas de manutenção e fiabilidade (M&R) podem ter dificuldade em recolher e utilizar dados de activos accionáveis com tecnologias IIoT, mas porquê? De acordo com um estudo de Maio de 2018, "o inibidor mais significativo do IIoT para a implantação da manutenção preditiva é a falta de competências dos grandes cientistas de dados e a falta de compreensão da Indústria 4.0 [IIoT]".1 Apesar disto, as organizações que implementam uma estratégia prática podem transformar a M&R num motor de valor comercial. Embora as estratégias práticas sejam difíceis de encontrar, este Livro Branco examina as barreiras subjacentes e apresenta o conceito de um quadro de fiabilidade conexo que pode ser utilizado para as ultrapassar.

Obstáculos à adopção

Embora o IIoT possa ajudar a maioria das equipes de M&R a agilizar os processos de trabalho e melhorar a eficiência, o tempo de atividade e a saúde e confiabilidade geral dos ativos, essas equipes muitas vezes não conseguem tirar proveito disso.

"Confiabilidade, manutenção e reparo não se beneficiaram tanto da coleta e uso de dados baseados na nuvem. A maioria das atividades diárias de manutenção e monitoramento permanecem manuais e muitas vezes reativas, especialmente em equipamentos não críticos (nas categorias Tier 2 e inferior)", disse Clark.

Muitos fatores se combinam para limitar a capacidade das equipes de M&R de adotar estratégias e tecnologias de IIoT. Estes incluem:

  • Muitos programas de M&R dependem actualmente de manutenção programada e baseada em rotas; o tempo envolvido para passar de reactiva e preventiva a preditiva e monitoramento de condição as estratégias podem parecer intransponíveis
  • O custo historicamente elevado de monitoramento de condição hardware e software
  • Acesso limitado e flexibilidade de TI, incluindo preocupações com ciber-segurança
  • Separar fluxos de dados e/ou dados históricos em silos sem conectividade
  • Mudança cultural, incluindo treinamento e adesão a novas táticas

A oportunidade

Mais de 90% ou 64 milhões de máquinas no mundo poderiam se beneficiar do compartilhamento de dados de saúde e desempenho, mas podem não ter conectividade de rede incorporada. 1 Como resultado, muitos desses ativos podem ser não monitorados ou não inspecionados. Uma tecnologia de confiabilidade conectada, econômica e acessível poderia permitir que as equipes de M&R maximizassem o tempo de atividade dos ativos que não são monitorados e não inspecionados.

Algumas equipas de M&R podem pensar que não estão preparadas para fazer as mudanças tecnológicas ou culturais necessárias para implementar os sistemas tecnológicos IIoT. No entanto, as instalações e plantas devem acelerar a sua viagem, porque a mudança já não é uma questão de "se" mas sim de "quando". Transformar o IIoT de uma promessa de pie-in-the-sky para uma realidade diária que impulsiona o aumento de valor dos activos já em funcionamento irá separar os inovadores de M&R da velha guarda.

Estudos demonstraram que, se as empresas não fizerem a mudança, os seus concorrentes farão, deixando as que não ficarem para trás. Um estudo da SAP em 2017 indica que os inovadores da Internet das Coisas (IoT) são: "mais propensos a serem fabricantes de classe mundial ... mais propensos a serem líderes em seu setor ... e muito mais propensos a terem lucros maiores no ano passado com a Internet das coisas" do que aqueles que não alavancaram as tecnologias. 2 A maioria das instalações e fábricas que implementam as tecnologias IIoT terá valor comercial, muitas vezes exponencial, na forma de economia de tempo e custos que resultam de processos de trabalho mais eficientes, menos erros através de erros de entrada de dados, maior tempo de atividade e menos falhas nos equipamentos.

Como é que as equipas que estão apenas a iniciar o percurso da fiabilidade ou mesmo as que estão mais adiantadas na sua maturidade colhem todas as recompensas disponíveis através da adoção da IIoT e se tornam uma equipa de M&R de classe mundial?

A solução: Fiabilidade interligada

percurso de confiabilidade associado

Figura 1: Os três requisitos para a confiabilidade conectada

Para passar de estratégias reativas, entrada manual de dados ou atividades baseadas em rotas, as instalações precisam de uma estratégia para conectar ativos, sistemas e pessoas - transformando rapidamente os dados em insights para impulsionar melhores resultados. Eles podem fazer isso com uma estrutura de confiabilidade conectada, o que dá às equipes um roteiro para passar por ganhos incrementais para dar um salto quântico para uma configuração ideal.

Para tornar o estado futuro uma realidade hoje, um quadro de confiabilidade conectado (ver Figura 1) deve consistir em três aspectos essenciais:

  • Recolha de dados abrangente
  • Conectividade de ponta a ponta
  • Equipas capacitadas

Recolha de dados abrangente

As equipas devem ser capazes de utilizar uma combinação de tecnologias para capturar e agregar dados accionáveis para a tomada de decisões sobre a fiabilidade dos bens e estratégias de manutenção. No entanto, existem barreiras que frustram a recolha de dados abrangentes. Algumas delas são semelhantes aos factores que afectam a adopção da tecnologia IIoT, incluindo:

  • A posição da equipe na jornada de confiabilidade, confiando fortemente na manutenção programada/reativa com poucos sensores nos ativos
  • O custo da tecnologia monitoramento de condição
  • Fontes de dados separadas causando pontos de vista em silo e desconectados com múltiplos pontos de interação
  • Dados de equipamento em falta ou isolados
  • Mudança cultural

Todas as fontes de dados (mecânica, elétrica, térmica, controle, processo e operações, gerenciamento de edifícios) e tipos (portátil, sem fio e software) devem ser combinadas e alavancadas para monitorar e avaliar ativos e sistemas.

Ferramentas, sensores e outras tecnologias e softwares que podem agregar automaticamente dados para análise são características fundamentais de uma estrutura de confiabilidade conectada. No entanto, as soluções disponíveis muitas vezes se concentram em apenas um tipo de monitoramento (como vibração), deixando para a equipe da fábrica a gestão da complicada questão da agregação desses dados com outras fontes para uma visão completa da saúde dos ativos.

Um sistema robusto de gestão de activos empresariais (EAM) ou software de gestão de manutenção computorizado (CMMS) também deve ser incluído para a obtenção de conhecimentos. O EAM/CMMS deve ser totalmente implementado com uma biblioteca e hierarquia de activos e a capacidade de integrar dados de muitas fontes diferentes.

"A integração de dados de múltiplas fontes permite decisões de manutenção mais rápidas e melhores. Em última análise, o EAM/CMMS deve ter a capacidade de se integrar com dados de máquinas que proporcionem processos acionáveis e orientados por eventos", disse Gregory Perry, CRL, consultor sênior da Accelix.

Conectividade de ponta a ponta

Ao recolher dados de fontes diferentes, a maioria das equipas de M&R não tem uma percepção clara de todos os dados devido à natureza proprietária da maioria dos sistemas e tecnologias. A realidade diária é que muitas organizações devem enfrentar aplicações em silo e ilhas de dados, e as equipes de M&R são solicitadas a preencher as lacunas. Os dados de todas as fontes devem ser integrados para uma visão total de todos os ativos e sistemas.

"A flexibilidade da tecnologia actual e emergente não deixa espaço para barreiras. O pessoal da M&R deve ser capaz de coletar medidas de ativos e sistemas como quiser, seja com um medidor portátil, um sensor sem fio, controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA), ou qualquer outro dado de condição/processo. Esta informação de múltiplas fontes pode então ser automaticamente armazenada para estudo e análise futura em um único local, funcionando em uma etapa de bloqueio com o EAM/CMMS. A interoperabilidade é a chave para garantir que as plantas e outras instalações tenham todos os dados necessários de todas as fontes de dados em um único local para uma avaliação completa", disse Clark.

As equipas requerem (e começam a exigir) conectividade imediata dos seus bens para os seus EAM/CMMS e de volta. A fiabilidade da ligação deve ser implementada de uma forma não disruptiva. A maioria das instalações não dispõe de tempo ou orçamento para revisões de milhões de dólares em sistemas chave, pelo que as soluções de software devem ter arquitecturas abertas para prolongar a vida útil dos investimentos em infra-estruturas existentes. O hardware móvel deve proporcionar novos níveis de acessibilidade económica. Uma estrutura de fiabilidade aberta e conectada permite às organizações instrumentar mais recursos com tecnologia de sensores avançada. Estes ingredientes da estrutura capacitam as equipas independentemente da posição da equipa na jornada da fiabilidade.

Equipas capacitadas

Uma estrutura de confiabilidade completa e conectada deve atender econômica e eficientemente as equipes de M&R onde elas estão na jornada da confiabilidade. Com dados abrangentes e totalmente integrados impulsionados por tecnologia e software, a conectividade móvel pode ser alcançada, permitindo que as equipes tenham tudo o que precisam em um único local. As equipes que utilizam uma estrutura de confiabilidade conectada são capacitadas de várias maneiras:

  • Capacitado com o panorama geral
  • Com acesso móvel a dados acionáveis em qualquer lugar e a qualquer momento
  • Capaz de tomar as decisões certas no momento certo e de tomar as medidas certas

À medida que a informação flui sem problemas para um EAM/CMMS, a geração de ordens de trabalho e as notificações por correio electrónico são acessíveis em qualquer dispositivo sempre que são necessárias.

Os dados móveis também fornecem acesso flexível a análises e relatórios. O pessoal de M&R recebe as informações necessárias para priorizar com precisão suas atividades e fazer seu trabalho de forma eficiente. Ao invés de gastar tempo examinando ativos saudáveis, eles focam sua energia no ativo certo no momento certo.

A promessa final de confiabilidade conectada é o acesso em tempo integral aos dados e análises necessárias para que aqueles encarregados de garantir a saúde dos ativos atinjam com sucesso seu objetivo: confiabilidade do equipamento. Fornecer dados contínuos e acionáveis para a equipe de M&R é a peça final e mais importante de qualquer estrutura de confiabilidade conectada.

Accelix: Uma estrutura de confiabilidade conectada

A Accelix cumpre com a promessa de confiabilidade conectada. É um conjunto transformador de ferramentas, sensores e software que permite às equipas de M&R avançar com confiança na sua jornada para se tornarem num motor de valor empresarial - maximizando o tempo de actividade, aumentando o valor dos ativos e melhorando a vantagem competitiva. Ele fornece uma maneira prática e econômica para que as organizações aproveitem os dados do IIoT e mudem para soluções baseadas em confiabilidade.

confiabilidade

Figura 2: Dados + Conectividade + Ação = Confiabilidade

Ao construir a estrutura Accelix, a Fluke aproveitou sua amplitude única de ferramentas, sensores e software para reunir um conjunto consolidado de dados acionáveis e conectar esses dados aos sistemas e equipes já existentes. A estrutura de confiabilidade conectada Accelix oferece todos os elementos essenciais que as equipes de M&R precisam - como a conectividade EAM/CMMS em tempo real, software baseado em nuvem para agregar e integrar dados de todas as fontes, e ferramentas e sensores portáteis para coletar informações sobre ativos de nível inferior. Os ativos de nível inferior são aqueles que não são considerados diretamente críticos para o processo e as operações - aqueles ativos que não irão encerrar as operações se falharem.

confiabilidade

Figura 3: Manutenção por níveis permite que todos os ativos sejam rastreados, independentemente do nível de criticidade.

"Do ponto de vista da tendência geral do mercado, há uma procura crescente de ferramentas que fazem mais do que simplesmente fornecer medições", disse Frederic Baudart, especialista sénior em aplicações de produtos, Accelix. "A Fluke está a abordar esta categoria através do seu Accelix Connected Reliability Framework, que inclui ferramentas ligadas, sensores e a integração de dados, incluindo dados de dispositivos e sistemas de terceiros. A mudança acelerada na estratégia de fiabilidade é alimentada pelas necessidades de inteligência artificial e aprendizagem de máquinas".

Sem silos de dados

A Accelix remove os silos de dados, dando às equipas o caminho para novas vantagens competitivas porque tomam melhores decisões, o tempo de actividade é maximizado e o valor do ativo é aumentado. Com seu CDA (Condition Data Aggregator), o Accelix captura os dados mais completos da indústria sobre a saúde dos ativos a partir de ferramentas e sensores portáteis e envia essas informações diretamente para o EAM/CMMS.

O CDA captura dados de:

  • Ferramentas de mão e dados baseados em rotas
  • Sensores Accelix framework
  • Sistemas de gestão de edifícios
  • Sistemas SCADA
  • Qualquer outra tecnologia ou sistema de terceiros

Quer as equipes de M&R tenham um EAM/CMMS existente ou tenham que adquirir um novo software, a Accelix pode atender a essas equipes de forma econômica e flexível onde elas estão ao longo do caminho da M&R. Este framework é uma maneira fácil de agregar todos os dados críticos, eliminando as lacunas que muitas vezes frustram a tomada de decisões de M&R, proporcionando uma coleta de dados abrangente.

Integração total com mobilidade e ordens de trabalho automáticas

A estrutura de confiabilidade conectada Accelix oferece visibilidade completa sem substituir sistemas chave, entregue por sua arquitetura aberta sem interrupções que pode se estender além do equipamento Tier 1 para servir a maioria dos ativos da planta.

Os sistemas de software habilitados para IIoT dentro da estrutura Accelix podem aproveitar o Asset Data Link que automaticamente conecta os dados em praticamente qualquer EAM/CMMS, permitindo novos níveis de visibilidade e gerenciamento. Embora esses componentes sejam considerados essenciais para agregar todos os dados de ativos em um único painel, a estrutura inteira não precisa ser implementada ao mesmo tempo. As equipes de M&R podem usar aplicativos móveis, sensores móveis e um roteiro de confiabilidade conectado que lhes permite começar com uma solução e crescer conforme capacidades e orçamentos permitem.

Equipas guiadas: De reativo a proativo

Com a Accelix, as equipes de M&R são capacitadas porque podem realizar progressos práticos desde estratégias reativas até manutenção preditiva e baseada em confiabilidade com a mínima necessidade de especialistas externos. A Caixa de Ferramentas Digital arma as equipes de M&R com acessibilidade móvel que fornece informações de vários sistemas para um único local, aumentando a produtividade mas, mais importante, permitindo que as ações certas sejam tomadas no momento certo.

Com um EAM/CMMS totalmente conectado e implementado, as ordens de trabalho, alarmes e outros processos são automatizados, e as falhas são minimizadas. Técnicos e engenheiros passam sua vida profissional de forma proativa, não reparando problemas de forma reativa e nadando em tempo de inatividade de ativos. Ao invés das atividades de M&R serem vistas como um centro de custo necessário, as equipes podem maximizar suas contribuições para o resultado final como tripulações unidas, alavancando novos conhecimentos e capacidades em tempo real.

O IIoT do homem de trabalho

Em suma, o quadro Accelix é "o IIoT do homem trabalhador" - um roteiro prático para a alavancagem do IIoT. Ele foi desenvolvido através de anos de pesquisa e feedback dos clientes. O Accelix Connected Reliability Framework transforma a equipe de M&R de uma instalação em um motor de valor de negócio, entregando:

  • Maximização do tempo de atividade
  • Valorização dos ativos
  • Alto retorno do investimento por dólar de manutenção

Este white paper apareceu originalmente no Accelix.com, ao qual o eMaint está ligado. Para ler os resultados da nossa visão no relatório do Gartner, vá para o nosso post no blog.

Recursos

Referências

  1. Jalan, Arnav. "The Future of IIoT Predictive Maintenance", Universidade Emory e Presenso, https://www.presenso.com/blog/emory-research, 28 de maio de 2018.
  2. "Catch up with IoT Leaders", SAP.