Após a pandemia, 74% das empresas de manufatura e engenharia dependem de sistemas desatualizados e dados fragmentados para concluir suas tarefas. A excelência em manufatura continua sendo difícil de ser alcançada, mesmo quando existem dados críticos de produção nessas arquiteturas de sistemas isolados.
Os sistemas de execução de manufatura (MES) funcionam como a ponte operacional que conecta os sistemas de planejamento empresarial às operações de chão de fábrica, proporcionando visibilidade em tempo real das atividades de produção. O surgimento da tecnologia de gêmeos digitais marca um avanço substancial em relação às metodologias tradicionais de fabricação. Essa tecnologia inteligente estabelece réplicas virtuais de ambientes de fabricação completos, permitindo recursos aprimorados de análise, planejamento, programação e otimização.
A padronização operacional em várias instalações de produção levou empresas como a ADEX Electronique a implementar programas de harmonização que simplificam os processos e unificam o gerenciamento de dados. Os requisitos internos e as expectativas dos clientes fizeram com que as organizações implantassem arquiteturas integradas de MES e sistemas de rastreabilidade digital para aprimorar o controle de qualidade e a conformidade dos processos.
A integração estratégica entre o Simio APS e o Aegis Factorylogix MES permite que os fabricantes conectem sistemas operacionais, dispositivos IoT, APS e análises avançadas nas operações diárias de produção, apoiando os princípios fundamentais da Indústria 4.0. Essa integração aprimora a visibilidade e a análise de parâmetros críticos de produção, aumentando a transparência e a otimização em todas as métricas de desempenho operacional e de rendimento.
Este blog examina como a integração dessas plataformas proporciona excelência em manufatura por meio da modelagem de fábrica virtual, permitindo a tomada de decisões quase em tempo real e a eficiência operacional otimizada que supera as abordagens tradicionais de sistemas desconectados.
Elementos fundamentais: Arquitetura MES e APS em operações de manufatura
As operações modernas de fabricação exigem recursos de planejamento estratégico e operacional e controle de execução em tempo real para alcançar a excelência operacional. Os Manufacturing Execution Systems (MES) e o Advanced Planning and Scheduling (APS) estabelecem essa base tecnológica essencial.
O MES opera como a camada de controle operacional em tempo real nos ambientes de fábrica, processando ordens de serviço, monitorando o progresso da produção, aplicando protocolos de conformidade de processos e capturando dados abrangentes de execução e desempenho. O APS funciona como o mecanismo de planejamento estratégico e otimização, gerando programações de produção e coordenando os requisitos de recursos e materiais, ao mesmo tempo em que considera várias restrições operacionais e regras comerciais. Esses sistemas criam um ciclo de feedback essencial, orientado por dados, que conecta as funções de planejamento às atividades de execução.
Os desafios operacionais surgem quando esses sistemas funcionam de forma independente. As implementações autônomas de APS podem gerar programações otimizadas sem acesso às informações atuais sobre o status da produção, enquanto as implementações de MES sem recursos de APS carecem de mecanismos de otimização voltados para o futuro para um fluxo de produção eficaz e gerenciamento de eficiência. As organizações de manufatura recorrem frequentemente a métodos de coordenação manual, com os planejadores de produção modificando os cronogramas por meio de aplicativos de planilhas e os operadores de chão de fábrica resolvendo os problemas por meio do conhecimento experimental.
A integração desses sistemas estabelece um ambiente de produção de ciclo fechado em que o APS gera programações otimizadas, o MES executa os planos de produção e o feedback operacional em tempo real refina continuamente os ciclos de planejamento e as decisões de nível de execução. Essa adaptabilidade permite que os fabricantes respondam rapidamente a condições variáveis, como tempo de inatividade do equipamento, minimizando as interrupções e mantendo a eficiência e o rendimento da produção.
A crescente adoção de sistemas de execução de manufatura ressalta seu papel vital na produção moderna. Avaliada em US$ 11,88 bilhões em 2021 e projetada para atingir US$ 24,28 bilhões até 2028, com um CAGR de 10,8%,a expansão do mercado de MES reflete o foco cada vez maior dos fabricantes em obter visibilidade operacional, controle mais rígido da produção e maior eficiência dos processos. As soluções integradas de MES e APS oferecem benefícios tangíveis, incluindo maior precisão do cronograma, entrega no prazo, maior utilização da capacidade e redução dos buffers de estoque – fatores fundamentais que impulsionam esse crescimento contínuo e apoiam as iniciativas de transformação digital dos fabricantes.
Tecnologia de gêmeos digitais: Modelagem de fábrica virtual para excelência em manufatura
A convergência de gêmeos digitais com MES e APS estabelece uma base avançada para a excelência em manufatura. Os gêmeos digitais funcionam como réplicas virtuais dinâmicas de ativos físicos, processos ou sistemas completos que evoluem continuamente ao longo de seu ciclo de vida operacional, permitindo que os fabricantes otimizem as operações antes de implementar modificações físicas.
Esses modelos virtuais aprimoram significativamente os recursos de fabricação, fornecendo réplicas digitais detalhadas do chão de fábrica que simulam resultados com base em dados operacionais em tempo real. Pesquisas da McKinsey demonstram que os gêmeos digitais podem reduzir o tempo de desenvolvimento em até 50% e, ao mesmo tempo, diminuir os custos operacionais por meio da programação otimizada da produção e da identificação de gargalos. As empresas que utilizam a tecnologia de gêmeos digitais na fabricação relataram melhorias substanciais no rendimento, na eficiência e na redução de riscos, permitindo testes de cenários e manutenção preditiva sem interromper os ambientes de produção ativos.
A modelagem de fábrica virtual permite a experimentação operacional sem riscos antes de tomar decisões de Capex que podem não proporcionar os benefícios esperados. Os fabricantes podem avaliar vários cenários operacionais, identificar gargalos de processos e tomar decisões informadas que aumentam a eficiência geral. Por meio de recursos avançados de simulação, as organizações visualizam fluxos de trabalho de produção completos, analisam diversas configurações operacionais e selecionam as melhores configurações e fluxos de trabalho de produção.
No âmbito da tecnologia de gêmeos digitais da Simio, o foco está na criação de gêmeos digitais de processos dinâmicos – modelos virtuais, gerados e orientados por dados, que replicam processos de fabricação e fluxos de trabalho em detalhes minuciosos. Esses modelos permitem que os fabricantes simulem cenários de produção, avaliem possíveis gargalos e realizem avaliações de mudanças operacionais sem riscos. Diferentemente dos gêmeos digitais centrados em ativos individuais, os gêmeos digitais de processo da Simio integram interações complexas entre recursos (estáticos e móveis), fluxos de trabalho, regras de negócios e lógica de decisão, dando suporte à programação otimizada, ao planejamento de capacidade e a ajustes quase em tempo real. Ao se adaptarem continuamente aos dados do mundo real, esses gêmeos digitais melhoram o rendimento e a capacidade de resposta operacional sem interromper a produção em andamento, avançando a inteligência de fabricação para além das ferramentas tradicionais de planejamento estático.
Integração estratégica: Simio e Aegis Manufacturing Intelligence Platform
A aquisição da Simio pela Aegis Software estabelece um avanço fundamental nas operações de fabricação e no gerenciamento da execução. Essa união estratégica desenvolve uma plataforma unificada de inteligência de fabricação que aborda desafios complexos de produção por meio de automação inteligente e otimização quase em tempo real.
Essa colaboração oferece aos fabricantes visibilidade operacional completa, abrangendo desempenho histórico, condições atuais e percepções preditivas voltadas para o futuro. A integração cria fluxos de dados entre sistemas de planejamento de recursos empresariais, plataformas de execução de manufatura e ambientes de simulação, estabelecendo um gêmeo digital do sistema de execução de manufatura com total transparência operacional para o desempenho passado, atual e futuro.
A plataforma unificada oferece vantagens operacionais específicas:
- Geração automatizada de programação que recalcula os parâmetros de produção com base nas condições atuais da fábrica
- Melhoria da coordenação entre os departamentos de atendimento ao cliente, logística e produção
- Análise de todas as restrições do processo, regras comerciais e lógica de decisão detalhada para otimizar a configuração da fábrica
- Implementação baseada em nuvem que permite o acesso global das partes interessadas
- Análises avançadas que fornecem insights orientados por dados sobre métricas de desempenho
A plataforma Aegis Factorylogix MES atualmente oferece suporte a mais de 2.200 fábricas em suas operações de missão crítica. Com a recente integração do Simio, essa plataforma fortalece sua capacidade de ajudar os fabricantes a obter resiliência operacional conectando sistemas ciberfísicos, dispositivos IoT e análises avançadas nos fluxos de trabalho de produção diários, adotando totalmente os principais princípios do Industry 4.0.
Essa aquisição marca um avanço significativo em direção à excelência em manufatura, permitindo uma transformação digital mais integrada em todo o processo de produção e/ou cadeia de suprimentos de ponta a ponta.
Considerações finais: Inteligência de fabricação por meio de plataformas integradas
A integração do Simio APS com o Aegis Factorylogix MES inaugura uma nova era de inteligência de produção, oferecendo uma plataforma perfeitamente unificada que transforma desafios complexos de produção em oportunidades de execução inteligente, automação e otimização contínua. Ao combinar recursos integrados de planejamento, execução e simulação, os fabricantes podem eliminar os silos operacionais que tradicionalmente impedem a inovação, a eficiência e a agilidade.
Essa parceria estabelece sistemas de produção verdadeiramente fechados, nos quais os dados em tempo real fluem com fluidez entre as funções operacionais e de planejamento. Aproveitando a avançada tecnologia de gêmeos digitais, os fabricantes ganham visibilidade sem precedentes para simular e validar cenários de produção sem interromper as operações ao vivo, permitindo decisões confiantes e orientadas por dados que elevam a produtividade, o rendimento e a qualidade.
Com suporte a mais de 2.200 fábricas em todo o mundo, a plataforma Aegis aprimorada – agora com os recursos do Simio – cria um ecossistema em que os ambientes de planejamento de recursos empresariais, execução de fabricação e simulação convergem. Essa convergência produz gêmeos digitais do sistema de execução de manufatura com transparência superior, permitindo recálculos de programação quase em tempo real, operações de manufatura sincronizadas, atendimento ao cliente e logística, além de análises profundas que fornecem percepções de desempenho acionáveis.
Além disso, a automação do gerenciamento de qualidade da plataforma, incluindo fluxos de trabalho de inspeção integrados, reforça a confiabilidade operacional e a excelência do produto, diferenciais importantes nos mercados competitivos atuais.
Juntos, o Simio APS e o Aegis Factorylogix MES representam um salto monumental em direção à excelência na fabricação por meio da transformação digital holística. Ao conectar sistemas ciberfísicos, dispositivos de IoT e análises avançadas nos processos de produção diários, essa plataforma incorpora os princípios fundamentais do Industry 4.0, capacitando os fabricantes a criar operações resilientes, flexíveis e altamente responsivas.
Para as organizações que pretendem elevar sua inteligência de fabricação, essa solução integrada oferece uma base essencial para acelerar a inovação, aprimorar a resiliência operacional e manter uma vantagem competitiva no cenário industrial em rápida evolução.