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.

Barreiras à adoção

Embora a IIoT possa ajudar a maioria das equipes de M&R a otimizar os processos de trabalho e melhorar a eficiência, o tempo de atividade e a saúde e confiabilidade geral dos ativos, essas equipes geralmente não conseguem aproveitá-la.

“Confiabilidade, manutenção e reparo não se beneficiaram tanto da coleta e uso de dados baseados em nuvem. A maioria das atividades diárias de manutenção e monitoramento permanecem manuais e frequentemente reativas, particularmente em equipamentos não críticos (nas categorias de nível 2 e inferiores)”, 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 e flexibilidade limitados de TI, incluindo preocupações com a segurança cibernética
  • Fluxos de dados díspares e/ou dados históricos em silos sem conectividade
  • Mudança de cultura, 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 integrada.1 Como resultado, muitos desses ativos podem não ser monitorados ou inspecionados. Uma tecnologia de confiabilidade conectada, econômica e acessível pode permitir que as equipes de M&R maximizem o tempo de atividade de ativos que não são monitorados e 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 têm demonstrado que, se as empresas não fizerem a mudança, seus concorrentes o farão, deixando para trás aqueles que não o fizerem. 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 de IoT em seu setor ... e muito mais propensos a ter aumentado os lucros no ano passado com a IoT ...” do que aqueles que não alavancaram as tecnologias.2 A maioria das instalações e plantas que implementam tecnologias IIoT verão valor comercial, muitas vezes exponencial, na forma de economia de tempo e custos que resultam de processos de trabalho mais eficientes, menos erros por meio de erros de entrada de dados, maior tempo de atividade e menor falha de 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: Confiabilidade Conectada

jornada de confiabilidade conectada

Figura 1: Os três requisitos para a confiabilidade conectada

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

Para tornar o estado futuro uma realidade hoje, uma estrutura de confiabilidade conectada (ver Figura 1) deve consistir em três elementos essenciais:

  • Coleta de dados abrangente
  • Conectividade de ponta a ponta
  • Equipes capacitadas

Coleta 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, dependendo fortemente da manutenção programada/reativa com poucos sensores nos ativos
  • O custo da tecnologia monitoramento de condição
  • Fontes de dados díspares causando visualizações isoladas e desconectadas com vários pontos de interação
  • Dados de equipamentos em falta ou isolados
  • Mudança de cultura

Todas as fontes de dados (mecânicas, elétricas, térmicas, de controle, de processo e operações, gerenciamento de edifícios) e tipos (portáteis, sem fio e software) devem ser combinadas e aproveitadas 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 máquina que fornecem processos acionáveis e orientados a eventos”, disse Gregory Perry, CRL, consultor sênior da Accelix.

Conectividade de ponta a ponta

Ao coletar dados de fontes díspares, a maioria das equipes de M&R não tem uma visão clara de todos os dados devido à natureza proprietária da maioria dos sistemas e tecnologias. A realidade diária é que muitas organizações devem lidar com aplicativos isolados 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 atual e emergente não deixa espaço para barreiras. O pessoal de M&R deve ser capaz de coletar medições de ativos e sistemas da maneira que quiser, seja com um medidor portátil, um sensor sem fio, controle supervisório e aquisição de dados (SCADA) ou quaisquer outros dados de condição/processo. Essas informações de múltiplas fontes podem então ser armazenadas automaticamente para estudo e análise futuros em um local, funcionando em sincronia com o EAM/CMMS. A interoperabilidade é a chave para garantir que as plantas e outras instalações tenham todos os dados de que precisam de todas as fontes de dados em um só lugar para 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.

Equipes capacitadas

Uma estrutura de confiabilidade conectada completa deve atender de forma econômica e eficiente as equipes de M&R onde quer que estejam na jornada de 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 só lugar. As equipes que usam uma estrutura de confiabilidade conectada são capacitadas de várias maneiras:

  • Capacitados com uma visão geral mais ampla
  • Capacitados com acesso móvel a dados acionáveis em qualquer lugar e a qualquer momento
  • Capacitados para tomar as decisões certas no momento certo e agir da forma correta

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 proporcionam acesso flexível a análises e relatórios. Os profissionais de M&R recebem as informações de que necessitam para priorizar com precisão as suas atividades e executar as suas tarefas de forma eficiente. Em vez de gastarem tempo a examinar ativos em bom estado, concentram a sua energia no ativo certo, no momento certo.

A promessa final da confiabilidade conectada é o acesso em tempo integral aos dados e análises necessários para aqueles encarregados de garantir a saúde dos ativos, para que cumpram com sucesso seu objetivo: a confiabilidade dos equipamentos. Fornecer dados contínuos e acionáveis à 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 desenvolver a estrutura Accelix, a Fluke aproveitou sua amplitude única de ferramentas, sensores e software para reunir um tesouro 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 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. Ativos de nível inferior são aqueles não considerados diretamente críticos para o processo e as operações — aqueles ativos que não interromperiam as operações caso falhassem.

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Figura 3: A manutenção em 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 portáteis e dados baseados em rotas
  • Sensores da estrutura Accelix
  • Sistemas de gestão predial
  • Sistemas SCADA
  • Qualquer outra tecnologia ou sistema de terceiros

Se as equipes de M&R já possuem um EAM/CMMS ou precisam adquirir um novo software, o Accelix pode atender de forma econômica e flexível a essas equipes em qualquer ponto do caminho de M&R. Essa estrutura é uma maneira fácil de agregar todos os dados críticos, eliminando as lacunas que geralmente frustram a tomada de decisões de M&R, fornecendo uma coleta de dados abrangente.

Integração total com mobilidade e ordens de serviço automáticas

A estrutura de confiabilidade conectada Accelix oferece visibilidade completa sem substituir os principais sistemas, fornecida por sua arquitetura aberta não disruptiva que pode se estender além dos equipamentos de Nível 1 para atender à maioria dos ativos da planta.

Os sistemas de software habilitados para IIoT dentro da estrutura Accelix podem aproveitar o Asset Data Link que conecta automaticamente 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, toda a estrutura 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 à medida que as capacidades e os orçamentos permitem.

Equipas guiadas: De reativo a proativo

Com o Accelix, as equipes de M&R são capacitadas porque podem perceber a progressão prática de estratégias reativas para manutenção preditiva e baseada na confiabilidade com necessidade mínima de especialistas externos. A Digital Tool Box fornece às equipes de M&R acessibilidade móvel que fornece informações de vários sistemas para um 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 serviço, alarmes e outros processos são automatizados e as falhas são minimizadas. Técnicos e engenheiros passam sua vida profissional de forma proativa, não reativamente reparando problemas e nadando em tempo de inatividade de ativos. Em vez de as atividades de M&R serem vistas como um centro de custo necessário, as equipes podem maximizar suas contribuições para o resultado final como equipes unidas, aproveitando novos conhecimentos e recursos em tempo real.

O IIoT do trabalhador

Em resumo, a estrutura Accelix é “o IIoT do trabalhador” – um roteiro prático para o aproveitamento do IIoT. Foi desenvolvido através de anos de pesquisa e feedback dos clientes. A Estrutura de Confiabilidade Conectada Accelix transforma a equipe de M&R de uma instalação em um motor de valor de negócios, oferecendo:

  • Tempo de atividade maximizado
  • 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.