As tecnologias de transformação digital são os principais facilitadores dos fluxos de trabalho modernos do setor 4.0, em que a automação é necessária para executar os processos tradicionais. Para os fabricantes, a implementação de modelos operacionais do setor 4.0 começa com a digitalização e, em muitos casos, o processo de transformação digital é feito de forma incremental, desde a eliminação do uso de papel até a utilização de sistemas empresariais de manufatura (MES). Para passar das implementações incrementais para as implementações em larga escala de dispositivos de IoT e sistemas estendidos, é necessário o suporte de uma plataforma de computação em nuvem.
A computação em nuvem capacita o setor industrial com recursos computacionais significativos para apoiar a adição incremental de soluções de transformação digital para melhorar as operações. Aqui, o setor industrial inclui todos os nichos, como saúde, bancos e finanças, petróleo e gás e educação, embora, nesta publicação, seja dada ênfase especial ao seu uso no setor de manufatura.
No setor de manufatura, a nuvem industrial pode ser vista como uma base em branco que as empresas podem utilizar para desenvolver uma infraestrutura de tecnologia sustentável. A base que o serviço de computação em nuvem oferece inclui:
- Infraestrutura como serviço (IaaS) – O fornecimento de infraestruturas de computação virtual, como componentes de rede e CPUs, oferece aos fabricantes a opção de criar uma infraestrutura de nuvem privada para dar suporte a operações específicas do setor.
- Plataforma como serviço (PaaS) – Os fabricantes interessados em criar aplicativos específicos do setor em um ecossistema com um sistema operacional funcional podem aproveitar as plataformas de nuvem PaaS para atingir as metas de transformação digital.
- Software como serviço (SaaS) – Para muitos fabricantes, um ambiente personalizado equipado com as ferramentas para armazenar dados e analisar dados para tomar medidas é tudo o que você precisa. Uma plataforma de nuvem SaaS fornece a base de apoio para o gerenciamento de dados, o que permite que a empresa concentre a maior parte do tempo em suas operações principais.
Apesar dos diferentes tipos de plataformas de computação em nuvem e dos recursos que elas oferecem, um fator importante as une: os serviços gerenciados que elas fornecem. Usar um serviço de computação em nuvem significa que os aspectos técnicos, como a atualização dos recursos da plataforma, a implantação de centros de operações de segurança, a eliminação do tempo de inatividade etc., são de responsabilidade do provedor de serviços… e, na maioria dos casos, os técnicos que gerenciam os serviços de nuvem são profissionais especializados com credenciais melhores do que os departamentos de TI que a maioria dos fabricantes pode criar.
Casos de uso para aplicar a nuvem industrial
Em geral, a responsabilidade de determinar como e onde implantar as tecnologias de transformação digital é das empresas de manufatura individuais, mas alguns casos de uso populares se aplicam. Esses casos de uso incluem:
- Coleta de dados – O chão de fábrica comum cria grandes conjuntos de dados a partir das operações diárias. O armazenamento dos dados coletados para análise e obtenção de insights acionáveis requer o uso de amplos recursos de computação. A nuvem industrial fornece os recursos para armazenar facilmente todos os dados capturados do chão de fábrica. Os fabricantes também podem aproveitar ferramentas de agregação especializadas para categorizar os dados coletados em formatos que simplificam a pesquisa ou a análise de dados.
- Suporte a soluções de transformação digital – Os provedores de plataformas de transformação digital dependem da computação em nuvem para permitir a colaboração e os recursos de computação que ela oferece. Por exemplo, o software de previsão de demanda depende de recursos de nuvem para armazenar os conjuntos de dados históricos necessários para prever a demanda futura. Da mesma forma, a modelagem de simulação e as plataformas de gêmeos digitais dependem da nuvem para fornecer a vários usuários acesso a resultados de simulação ou representações digitais de diversos locais e dispositivos.
- Recursos de computação para desenvolvedores – Aplicativos e ferramentas específicos do setor são necessários para manipular os dados de fabricação e obter insights precisos. As plataformas de computação em nuvem industrial, como uma plataforma de IoT, fornecem aos desenvolvedores as ferramentas necessárias para desenvolver aplicativos criados para manipular os dados do chão de fábrica.
- Suporte a estruturas de computação de borda – A descentralização que o hardware de borda traz para o chão de fábrica é seu recurso mais importante, mas, às vezes, os aplicativos de borda podem precisar aproveitar plataformas centralizadas para realizar tarefas específicas. A computação em nuvem fornece a centralização necessária para armazenar dados de borda ou para desenvolver representações digitais de processos monitorados usando hardware de borda.
Os benefícios da computação em nuvem para os aplicativos da Indústria 4.0
Os casos de uso mencionados acima destacam as vantagens de aproveitar a computação em nuvem para dar suporte à transformação digital do chão de fábrica e dos processos industriais, mas não oferecem um escopo abrangente de seus benefícios. Outros benefícios de aproveitar a nuvem industrial incluem:
- Escalabilidade e flexibilidade – A nuvem industrial oferece aos fabricantes a opção de dimensionar automaticamente os requisitos de computação ou exigir mais recursos de computação com o clique de um botão. Isso elimina a necessidade de comprar hardware de computação e reconfigurar os sistemas disponíveis ao dimensionar a infraestrutura tradicional no local. A escalabilidade oferecida pela nuvem capacita os fabricantes com as ferramentas para implementar processos de fabricação ágeis para responder às mudanças operacionais.
- Facilidade de uso – Os fabricantes têm a responsabilidade de projetar produtos e produzi-los para melhorar os níveis de satisfação do cliente e obter lucro. Acrescentar a responsabilidade de gerenciar e monitorar constantemente a infraestrutura de TI desviará a atenção dos objetivos principais do fabricante para garantir que os sistemas de TI funcionem de forma ideal. Os provedores de serviços de computação em nuvem eliminam esse desafio ao assumir a responsabilidade de gerenciar o sistema de TI. As empresas de manufatura simplesmente executam aplicativos ou funções de pesquisa sem precisar reconfigurar seus sistemas de TI.
- Flexibilidade de custos – os serviços em nuvem geralmente são fornecidos por meio de planos de assinatura com pagamento conforme o uso. Assim, o nível em que um fabricante consome recursos de computação é o fator determinante por trás do custo de utilização. Em comparação com os sistemas tradicionais no local, a utilização da nuvem industrial é mais econômica porque reduz o custo indireto de aquisição e configuração de sistemas de computação.
- Suporte estendido – Os provedores de serviços em nuvem contam com equipes de suporte profissional que entendem como as empresas de manufatura utilizam suas soluções. O conhecimento técnico dessas equipes de suporte se traduz em assistência extensiva durante todo o ciclo de vida de um aplicativo. Por exemplo, os provedores de serviços que oferecem soluções especializadas, como uma plataforma de IoT, disponibilizam equipes especializadas no gerenciamento de implementações de IoT para solucionar problemas associados às estruturas de IoT. O suporte que os CSPs fornecem às vezes está incluído no custo da assinatura e geralmente é mais acessível em comparação com a contratação de consultores para corrigir problemas sistêmicos.
Conclusão
A nuvem não é mais uma tendência obscura que deve ser evitada. As estatísticas mostram que aproximadamente 87% dos fabricantes já utilizam a nuvem para dar suporte a aplicativos específicos do setor 4.0. Embora surjam complexidades na implementação de soluções em nuvem, os fabricantes podem aproveitar o suporte que os provedores de serviços oferecem para colher grandes recompensas.