Como a inteligência artificial para manufatura aumenta a produtividade e revitaliza os processos

A inteligência artificial (IA) revolucionou muitos setores, incluindo a manufatura. O termo inteligência artificial refere-se a um conjunto de tecnologias estabelecidas e emergentes que podem ser integradas em vários processos para permitir o aprendizado contínuo, a compreensão e um curso de ação. A saída está em ser capaz de otimizar esses processos em vários setores. A IA para manufatura é o exemplo perfeito da interseção entre tecnologia e otimização de processos.

As máquinas inteligentes habilitadas para IA são projetadas para ampliar os recursos tecnológicos por meio de um processo bastante semelhante ao dos seres humanos: assim como as pessoas percebem, obtêm conhecimento, tomam decisões, agem de acordo com elas e aprendem com a experiência, a tecnologia agora pode fazer o mesmo.

Por que a manufatura precisa de inteligência artificial

A inteligência artificial tem o potencial de turbinar os processos de manufatura e aumentar a lucratividade. No caso da manufatura, a inteligência artificial pode aumentar o valor agregado bruto (VAB).

Esta é uma boa notícia. Quando os lucros corporativos estão caindo, o aperto também é sentido no setor manufatureiro. Uma diminuição no investimento pode levar a uma queda na inovação, diminuindo o valor de mercado da empresa e a capacidade de crescer ou atingir metas em um ambiente disruptivo e em constante mudança. Isso impacta o resultado final e afeta todas as partes interessadas. Além disso, a inteligência artificial pode ser benéfica para um setor industrial menos lucrativo.

Desafios: O que é preciso para uma integração bem-sucedida da inteligência artificial?

Gestão e aceitação pelos funcionários

Para que a inteligência artificial faça parte dos processos de manufatura com sucesso e alcance todo o seu potencial, o primeiro passo é a aceitação humana. Isso exige a criação de uma nova relação entre humanos e máquinas: ver a automação não como uma ameaça aos empregos humanos, mas sim como uma aliada que aumenta o desempenho humano, reduzindo o tempo gasto em tarefas repetitivas e mundanas, liberando espaço mental para inovação e diminuindo o erro humano. Os humanos podem aproveitar a tecnologia e moldá-la de acordo com os requisitos e, no caso da tecnologia orientada por IA, permitir que ela melhore continuamente.

Ao assumir as tarefas de baixo valor agregado dos trabalhadores, a inteligência artificial pode liberá-los para aumentar a produtividade nas principais áreas de produção. A inteligência artificial é nada menos que um colega virtual, agregando valor à vida profissional. Modelar as atitudes dos funcionários com base nessa premissa ajudará bastante na promoção de sua adoção na manufatura, bem como em outros setores dependentes da produção.

As práticas eficazes para os fabricantes que adotam a inteligência artificial podem incluir o desenvolvimento de uma metodologia de comunicação inclusiva para partes interessadas, funcionários, parceiros, investidores e clientes.

Outros desafios para a implantação de inteligência artificial

Outros desafios para o uso de sistemas e soluções de IA incluem a implementação de tecnologia pouco conhecida em estruturas de manufatura tradicionais. Isso anda de mãos dadas com a falta de treinamento e conjuntos de habilidades necessários para trabalhar com os novos sistemas. No entanto, esse não é um problema insuperável.

Os fabricantes podem achar difícil integrar a inteligência artificial e alcançar a transformação digital com interrupção mínima nos ciclos e cronogramas de produção. Os principais padrões de segurança e qualidade ainda devem ser atendidos, e os compromissos, seguidos.

Projeções para tecnologia capacitada por inteligência artificial no setor de manufatura

O principal fator por trás da inteligência artificial é a ascensão da Internet das Coisas (IoT). A IoT permite uma conexão e diálogo entre dispositivos físicos e o mundo digital.

As empresas devem ser rápidas em capitalizar esse know-how. Há uma série de novos cargos sendo criados, e isso provavelmente continuará nos próximos cinco anos.

• Engenheiros ou especialistas em aprendizado de máquina
• Especialistas em robótica colaborativa
• Analistas de qualidade de dados e programadores de soluções de inteligência artificial ou designers de software

Elas também preveem que as habilidades de fusão estarão em demanda. O termo é aplicado à capacidade única de mesclar talento humano e de máquina em um processo de negócios para fornecer um resultado melhor do que cada um deles como uma entidade independente (essencialmente combinando forças discretas para expandir capacidades em recursos humanos e máquinas). Indivíduos com habilidades de fusão serão implantados para treinar, ensinar e moldar o julgamento humano para aproveitar a capacidade das máquinas inteligentes. Um exemplo disso são processos iterativos ou repetitivos onde cada parte aprende com a outra.

Os fabricantes também estão desenvolvendo conjuntos internos de habilidades de inteligência artificial por meio de programas dedicados de aprendizado e desenvolvimento.

Como a inteligência artificial pode revitalizar o setor de manufatura

Especialistas acreditam que a inteligência artificial, como fator de produção e manufatura, pode ter um papel poderoso em pelo menos três maneiras críticas:

1. Automação inteligente: a nova 'força de trabalho virtual' que complementa os recursos humanos
2. Aumento das competências e potencialização das capacidades dos ativos humanos existentes
3. Ajuda para aproveitar ao máximo o orçamento e direcionar uma parte para inovação, pesquisa e desenvolvimento.

De uma perspectiva prática, existem várias maneiras pelas quais a inteligência artificial fornece suporte à manufatura e ajuda no crescimento.

Automatização de processos

Embora a automação na manufatura não seja uma novidade, a inteligência artificial adicionou uma nova dimensão tão valiosa que o impacto futuro da automação inteligente pode ser nada menos que fenomenal.

Grandes empresas de manufatura que desejam permanecer líderes de mercado estão investindo no aproveitamento da inteligência artificial. Elas usam a tecnologia para permitir que as máquinas sejam autossuficientes ao ponto de autodiagnosticar problemas e falhas, estimar necessidades de manutenção e encomendar peças de reposição preventivamente.

A automação orientada por IA confere uma enorme vantagem competitiva.

Simplificação das cadeias de suprimentos

A inteligência artificial pode trazer uma incrível economia, encurtando as cadeias de suprimentos para melhor utilizar o tempo e os recursos. Os sistemas de inteligência artificial podem rastrear eventos que atrasam qualquer um dos elos ao longo da cadeia de suprimentos, desde os principais problemas até o menor incidente pontual. Os sistemas podem rastrear o transporte e escanear uma infinidade de registros para manter a visibilidade em tempo real ao longo da cadeia de suprimentos ou analisar milhões de incidentes por dia em tempo real. Os recursos de inteligência artificial dão grande força aos sistemas de alerta antecipado, à criação de estratégias e à descoberta de soluções para problemas da cadeia de suprimentos.

Definição de benchmarks, condução e monitoramento do controle de qualidade

As máquinas podem ser equipadas com câmeras várias vezes mais sensíveis que o olho humano, que podem detectar até os menores defeitos. Esse recurso pode ser valioso em quase todos os setores de manufatura, da metalurgia ao varejo e muito mais.

Redução dos prazos no design e desenvolvimento de produtos

A inteligência artificial impulsiona a inovação como um efeito colateral direto de eliminar custos redundantes. O dinheiro economizado pode ser aplicado em pesquisa e desenvolvimento de produtos, o que gera novos fluxos de receita para proporcionar maior lucratividade.

Melhoria na utilização de ativos e reutilização da produção

As empresas muitas vezes investem antecipadamente grandes quantias em equipamentos, que podem ou não ser totalmente utilizados. Além dos ativos sem uso, o tempo de inatividade da manufatura e a quebra de equipamentos contribuem para a perda de receita. A inteligência artificial pode ajudar a prevenir esses obstáculos, sinalizando problemas, prevendo falhas e sugerindo medidas preventivas antes que um equipamento falhe.

Previsão de resultados

A inteligência artificial pode discernir padrões na manufatura e em outras áreas de negócios para prever resultados futuros e formular estratégias. A IA pode capacitar as empresas a descobrir, estruturar e analisar dados não estruturados tanto na empresa quanto no setor, além de incorporar feedback humano.

A adoção de inteligência artificial em fluxos de trabalho abre um mundo totalmente novo de processos, interrompendo e eliminando procedimentos antigos que não têm mais lugar.

Exemplos de inteligência artificial em ação

Gêmeos digitais

Um gêmeo digital é um modelo virtual de um processo operacional, produto ou serviço; este modelo mostra o ativo em ação, dissecado, ajustado, refinado e testado no mundo virtual. Criar um gêmeo digital efetivamente constrói uma ponte entre o mundo físico e o virtual. Esse emparelhamento fenomenal de mundos, por assim dizer, permite que o objeto ou processo seja monitorado em um nível granular que não é possível na vida real, em todo o ciclo de vida. Esse tipo de simulação permite que as partes interessadas prevejam problemas ou os evitem completamente. Ele abre novos caminhos surpreendentes para o desenvolvimento de produtos, estratégias e inovação. O potencial é impressionante.

A tecnologia de emparelhamento, ancestral da tecnologia de gêmeos digitais de hoje, foi usada pela NASA. Ela foi importante para o sucesso de suas missões, atendendo a necessidade de trabalhar em suas unidades no espaço, muito além da visibilidade normal ou da proximidade física.

Um gêmeo digital funciona em um processo de duas etapas:

1. Os componentes do dispositivo inteligente usam sensores integrados para coletar dados e informações sobre os principais aspectos operacionais, como status em tempo real, posição ou condição de trabalho de um item físico. Os componentes estão vinculados a um sistema baseado em nuvem que coleta e processa essa entrada de dados. Isso é analisado em vários contextos relevantes para o negócio.
2. As informações desse mundo virtual são então aplicadas ao mundo físico ou à entidade que está sendo estudada.

Esse processo pode ser transformador para uma empresa. Os gêmeos digitais não apenas criam pontes entre o mundo físico e virtual, mas também promovem a colaboração através de fluxos de trabalho entre aspectos como design de produto e ciência de dados para um desenvolvimento de produto mais intuitivo.

O conceito de gêmeo digital surgiu por volta do novo milênio, mas só se concretizou com o desenvolvimento da Internet das Coisas. Hoje, as empresas o consideram uma medida econômica a ser implementada e incorporada em seu arsenal estratégico de tecnologia. Os fabricantes estão investindo cada vez mais na tecnologia de gêmeos digitais para revitalizar seus negócios e dar-lhes uma nova direção.

Não é surpresa que o mercado de gêmeos digitais deva crescer.

Sistemas de design assistidos por computador

Um sistema de design assistido por computador é capaz de aproveitar a inteligência artificial para usar a nuvem e criar milhares de iterações de protótipos virtuais. Ele pode comparar e contrastar seu funcionamento, custo de construção e materiais necessários. O programa começa com uma massa sólida representando a forma desejada. Em seguida, ele começa a remover camadas ou pedaços de material para ver se isso prejudica ou ajuda no desempenho; além disso, lembra o resultado necessário, incorporando-o aos critérios de design. Isso ajuda o algoritmo a descobrir como o papel de cada peça em um produto afeta o desempenho.

Desenho assistido por computador na manufatura em todos os setores

No setor de saúde, o design assistido por computador tem sido usado para projetar um tipo de implante facial que acelera a recuperação e aumenta o crescimento do tecido. Além disso, técnicas inovadoras de impressão 3D para transplantes de órgãos foram desenvolvidas usando design auxiliado por IA e insumos de manufatura.

No setor automotivo, a inteligência artificial pode analisar milhões de entradas de informações para otimizar a produção e projetar novos veículos.

A inteligência artificial tem infinitas possibilidades. Os fabricantes podem usar a IA para permanecer competitivos, altamente funcionais e lucrativos.